使用纳米纤维智能导电基脑机接口探针对深脑神经活动进行慢性探测

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.
• 聚合物化学 聚合物化学

背景情况:

• 大脑机器接口 (BMI) 和大脑组织之间的机械不匹配会导致炎症并降低性能.
• 由于组织反应,现有的神经探针在长期稳定性和信号质量方面面临挑战.

研究的目的:

• 为神经探测器开发一种纳米结构,刺激响应,导电的水凝涂层.
• 提高BMIs的机械兼容性,信号传输和长期性能.

主要方法:

• 制造半透的聚合物网络水凝,使用聚N-异烯胺基共聚合物和聚3-6-甲西 (thiophene) 基共聚合物通过电.
• 将纳米纤维水凝涂层集成到神经探针上.
• 在小鼠模型中进行体内电生理学记录和生物相容性评估.

主要成果:

• 纳米纤维水凝涂层表现出快速的胀反应和形状恢复.
• 涂层在生理温度下增强导电性,改善信号传输和探头稳定性.
• 高质量的神经元信号和动作潜能在慢性植入期间记录在脑深部区域,炎症反应最小.

结论:

• 开发的导电纤维化水凝生物接口有效地克服了当前神经探针的局限性.
• 这项技术显示了长期,高质量的神经元活动检测在深层大脑应用中的巨大潜力,包括BMI.