基于液体金属的三维微电极阵列与可植入的超薄视网膜假体集成,用于视力恢复
Won Gi Chung1,2,3, Jiuk Jang1,2,3, Gang Cui4
1Department of Materials Science & Engineering, Yonsei University, Seoul, Republic of Korea.
Nature nanotechnology
|January 15, 2024
概括
研究人员使用柔软的晶体管和液体金属电极开发了一种柔软的人工视网膜,以恢复视力. 这种植入式设备最大限度地减少了视网膜损伤,并提高了刺激选择性,以恢复退行性眼睛疾病中的视力.
科学领域:
- 生物医学工程 生物医学工程
- 神经科学是一个神经科学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 传统的刚性视网膜植入物会导致组织损伤,并且细胞选择性有限.
- 退行性视网膜疾病通过影响视网膜神经元来损害视力.
研究的目的:
- 开发一个柔软,灵活的人工视网膜,以改善视力恢复.
- 为了增强接近目标视网膜质细胞的距离,并最大限度地减少组织损伤.
主要方法:
- 灵活的超薄光敏晶体管与3D液体金属电极的集成.
- 用纳米集群涂层电极以减少阻抗.
- 使用无监督机器学习进行神经活动分析.
主要成果:
- 柔软的人造视网膜 (10微米厚) 显示阻抗降低,与视网膜质细胞的接近度增加.
- 有效电荷注入 (72.84 mC cm-2) 引起神经反应.
- 在体内实验显示神经反应的时空映射,表明潜在的视力恢复.
结论:
- 软人工视网膜提供了一种有前途的方法,可以在最小的组织损伤的情况下恢复视力.
- 该设备的设计和机器学习分析有助于选择性神经刺激和活动分级.
