喷墨打印透明电极:设计,表征和初始体内评估用于大脑刺激

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:

• 电刺激对于大脑研究和治疗神经系统疾病至关重要.
• 目前在刺激电极附近记录神经反应的局限性阻碍了进展.
• 现有的方法面临着诸如刺激工件和成像阻塞等挑战.

研究的目的:

• 推出一种新,透明,灵活的电刺激装置.
• 为了使同时进行电刺激和神经活动的光学成像.
• 为了克服目前通过电刺激研究大脑活动的局限性.

主要方法:

• 使用微型制造和喷墨印刷制造透明,导电的聚合物电极的制造.
• 电气 (电流输送) 和光学 (传输) 属性的表征.
• 在麻醉小鼠体内评估,测量电场并使用有限元素建模.

主要成果:

• 一个直径为1毫米,厚度为350纳米的PEDOT:PSS电极提供了130μA,传输率为84%,在2光子成像下为50%).
• 测量的电场在体内电极附近达到高达30V/m.
• 有限元模型估计电场高达300V/m直接在电极下方.

结论:

• 这种新型的透明和灵活的设备可同时进行电刺激和光学成像.
• 这项技术为研究和调节神经活动提供了一个有前途的方法.
• 潜在的应用包括推进神经系统疾病和人类大脑刺激技术的研究.