一个自我硬的符合要求的皮质内微探针
Naser Sharafkhani1, John M Long1, Scott D Adams1
1School of Engineering, Deakin University, Geelong, VIC, 3216, Australia.
Biomedical microdevices
|February 12, 2024
概括
这项研究引入了一种具有可压缩结构的新型柔性皮质内微探针. 它使得可调节的刚性为精确的神经插入和适应性大脑接口,最大限度地减少组织损伤.
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:
- 灵活的皮层内微探测器可以减少微动作对大脑组织的损伤.
- 目前的生物可溶性涂层提供暂时的刚性,但缺乏可调节的定位控制.
- 无法逆转的溶解过程阻止了微探测器定位错误的纠正.
研究的目的:
- 提出一种具有双重可压缩结构的新型皮质内微探针.
- 为了使自适应性大脑接口和受控插入刚度.
- 为了实现高精度的微探头定位,最小的组织损伤.
主要方法:
- 在微探针设计中结合了两个可压缩结构.
- 使用插入器施加压力,增加弹性模量.
- 采用双光子聚合技术3D打印微探针.
- 模拟微探头插入和操作周围的神经组织.
主要成果:
- 微探测器可以在硬和软模式之间实现即时切换.
- 运行弹性模量为≈23 kPa,比现有探测器低42%.
- 因此,周围组织的最大压力减少了约46%.
- 实验验证并成功地将它插入到没有曲的羔羊大脑中.
结论:
- 拟议的微探针设计提供可调节的刚度,用于精确的神经植入.
- 这种设计显著减少了大脑微运动期间的组织应变.
- 这项创新提高了皮层内神经接口的安全性和有效性.
