直接打印3D电极用于大规模,高密度和可定制的神经接口

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:

• 微电子提供可扩展的神经记录,但由于其平面设计,与3D神经结构作斗争.
• 针对复杂的3D神经组织中的特定神经元群体仍然是高分辨率神经接口的重大挑战.

研究的目的:

• 开发一种用于制造与平面微电子集成的穿透组织的3D微电子的新方法.
• 为了在三维中实现分布式神经元群体的精确,可定制的准.
• 证明该技术在高保真度神经记录,特别是视网膜中的有效性.

主要方法:

• 通过2光子聚合和可扩展的微型制造技术利用高分辨率3D打印.
• 在微电子芯片上直接制造定制的3D微电极形状,高度和位置.
• 开发了6600个微电极阵列,其距离为35微米,用于大规模的视网膜接口.

主要成果:

• 在避免轴突束层的同时,可以精确地准视网膜质细胞 (RGC) 索马.
• 获得了高保真度,大规模的视网膜记录,与最小的轴突干扰,以前未经证明的能力.
• 同焦显微镜证实了神经组织中微电极的准确放置.

结论:

• 开发的3D微电极制造方法为微电子和复杂的3D神经结构之间的大规模,细胞分辨率接口提供了多功能解决方案.
• 这项技术提升了各种神经科学应用中复杂的神经记录和调制的潜力.
• 在视网膜中展示的精确准打开了理解和治疗视觉系统障碍的新途径.