固态纳米孔用于空间解析的化学神经调节

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物材料科学 生物材料科学
• 化学工程是化学工程的重要组成部分.

背景情况:

• 目前的神经假肢主要使用电刺激,它不能完全复制自然的突触传输.
• 现有的化学物质输送方法面临货物保留,空间分辨率,生物相容性和材料稳定性方面的挑战.

研究的目的:

• 开发一种用于纳米级,多站点神经递质转移的新型固态装置.
• 为神经假体和大脑机器接口创建一个仿生化学刺激方法.

主要方法:

• 设计了一种平面固态设备,采用连接到神经递质储存器的纳米图案陶膜.
• 利用扩散介导传递用于主要神经元的谷氨酸刺激.
• 通过压力或扩散通过设备的纳米孔证明了各种分子的转移.

主要成果:

• 成功实现了主要神经元的扩散介导的谷氨酸刺激.
• 证明了该装置在转移各种分子方面的多功能性.
• 在ex vivo小鼠和非人类灵长类动物模型中验证了该系统作为可行的神经元刺激接口.

结论:

• 拟议的设备可以实现精确的纳米级化学输送,模仿生理上的突触机器.
• 这项技术为神经假体提供了一个有前途的仿生替代电刺激.
• 这些发现为使用化学刺激的先进脑机界面铺平了道路.