自组装的Origami神经探针用于可扩展,多功能,三维的神经接口

科学领域:

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

背景情况:

• 灵活的皮层内神经探针为高分辨率的神经记录提供了更长的寿命和减少的组织反应.
• 传统的制造方法在缩放记录站点,整合多种传感方式和创建3D电极阵列方面面临挑战.

研究的目的:

• 开发一项创新的自组装技术,用于灵活的原木神经探针.
• 克服传统制造对神经探针设计和功能的局限性.

主要方法:

• 磁场辅助的混合自组装,用于堆叠多个探头.
• 高密度记录站点,多巴胺传感器和温度传感器的整合.
• 使用可折叠的设计和围绕薄纤维的毛细血管力使用3D原创探针组件.
• 纳入神经元大小的微型LED用于光遗传学调制.

主要成果:

• 展示了一个具有可扩展高密度电生理学,多巴胺和温度传感的多功能探头.
• 成功组装了高密度3D原木探头 (直径80105μm),使得360°神经连接分析成为可能.
• 使用集成的微型LED实现了定向光遗传学调制.
• 经过验证的探测器寿命长度,在行为小鼠中记录了140天的慢性记录.

结论:

• 模块化自组装技术使可扩展,多功能和3D可配置的神经探头成为可能.
• 原始神经探针代表了用于高级神经记录和调制的灵活和可定制的解决方案.
• 这种方法显著提高了体内神经科学研究的能力.