一个开源的老鼠慢性脑电图阵列系统,带有高密度的基于MXene的头骨表面电极

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程

背景情况:

• 在动物中,传统的内脑电图 (EEG) 需要侵入性手术,耗时,并限制电极数量.
• 现有的方法可能会混研究,特别是那些涉及创伤性脑损伤 (TBI) 的研究.

研究的目的:

• 开发一种开源的,具有成本效益的,少入侵的慢性小鼠脑电图记录方法.
• 为了利用一种新的2D纳米材料,碳化物 (Ti3C2Tx) MXene,用于电极制造.

主要方法:

• 使用MXene电极制造双通道 (EEG2) 和十六通道高密度EEG (HdEEG) 阵列.
• 在完整的老鼠头骨上非侵入性地放置MXene电极,消除了对导电凝的需求.
• 在小鼠轻度创伤性脑损伤 (mTBI) 模型中应用HdEEG.

主要成果:

• 与传统方法相比,MXene电极显著减少了制造和植入时间.
• 记录的脑电图波形 (基线和形) 与传统的外周导管电极的波形相似.
• mTBI显著增加了与尖峰波放电 (SWD) 相关的β光谱频段 (12-30 Hz) 的预发电网络连接.

结论:

• MXene电极阵列为小鼠的多通道EEG记录提供了一种具有成本效益,高效和最小侵入性的技术.
• 这种技术避免了穿透头骨的手术,简化了实验程序.
• 增强的preictalβ频网络连接可能是早期mTBI后SWDs的一个生物标志物.