对用于神经接口应用的基于氏丁硫酸盐的生物活性涂层的研究

科学领域:

• 生物材料科学 生物材料科学
• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 侵入性神经植入器提供高分辨率的大脑计算机接口,但遭受异物反应和生物污染,限制慢性性能.
• 用生物活性涂层修改表面是改善神经电极集成和寿命的关键策略.
• 氏丁硫酸盐 (CS) 是一种有前途的生物材料,具有抗污染和组织再生的特性.

研究的目的:

• 调查神经记录电极新型氏丁硫酸盐 (CS) 水友性涂层的有效性.
• 为了评估涂层的防性质,生物相容性,以及对神经记录性能的影响.
• 为了确定CS涂层是否能改善设备集成,并减少神经植入物中异物反应.

主要方法:

• 用CS涂层的神经电极的制造和表征.
• 在体外评估蛋白质污染和细胞相互作用 (神经元外生长,微质附着/激活).
• 在生体内植入小鼠皮质和条纹体,以评估生物污染,神经元群,微质激活和电生理记录性能.

主要成果:

• 在实验室中,CS涂层在长达4周的时间内显著减少了蛋白质污垢,并在1周后在体内显著减少了蛋白质污垢.
• 实验室和体内研究表明,神经元外生和神经元人口增加,微质附着和激活减少.
• 涂层电极表现出较低的阻抗和可比的信号噪声比,单个单元产量略高 (74%与67%相比).

结论:

• 丁硫酸盐涂层有效减少生物污染,并提高神经电极的生物相容性.
• 该CS涂层促进神经元的集成,并减少不良的炎症反应.
• 这种基于多糖的涂层代表了改善神经记录设备的慢性性能和可靠性的有希望的策略.