完全灵活的可植入的神经探针用于电生理学记录和控制的神经化学调制

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:

• 研究神经电路动力学需要先进的工具来进行记录和定向的神经调节.
• 目前的方法往往缺乏精确控制化学物质输送的能力,而电生理学记录也是如此.

研究的目的:

• 设计和验证一种新的,灵活的,可植入的神经探针,用于同时进行电生理学记录和受控的局部化学刺激.
• 为了证明探测器在需要时释放神经递质和监测神经反应的能力.

主要方法:

• 使用平面微加工的 Parylene C 基板制造灵活的神经探针.
• 在记录站点上整合聚-3,4-乙烯二氧化 (PEDOT) 以减少阻抗.
• 使用PEDOT与中孔硫化纳米粒子 (SNPs) 进行合,用于控制,电动的神经递质 (谷氨酸,GABA) 的加载和释放.
• 在体外释放特征量化和体内植入大鼠皮层以进行电生理学记录.

主要成果:

• 成功结合并从探针中重复,电触发的谷氨酸和GABA释放.
• 在体外实验证实了受控释放的特征.
• 在体内植入证明,谷氨酸和GABA释放显著调节的神经活动,由探头的微电极记录.

结论:

• 开发的灵活的神经探针为联合电生理学和向神经调节提供了一个新的平台.
• 这项技术为剖析神经电路和理解神经网络连接提供了有价值的工具.
• 探测器可以提供精确的,按需的化学物质,从而提升神经科学研究能力.