生物粘合性水凝合和小型化的超声波传感器系统,用于长期的可穿戴神经调节

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 神经科学是一个神经科学.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 超焦超声波 (tFUS) 在神经和精神疾病中显示出神经调节的前景.
• 目前的tFUS系统在可穿戴应用中面临限制,原因是设备的体积和不稳定的超声波凝粘附.
• 长期稳定的神经调节需要具有可靠合机制的先进可穿戴设备.

研究的目的:

• 开发一个小型的,可穿戴的,用于长期神经调节的跨头聚焦超声波设备.
• 整合一种新的生物粘合性水凝,以实现稳定和一致的声学合.
• 为了证明可穿戴设备在抑制体感唤起潜力的有效性.

主要方法:

• 使用空气腔弗雷内尔透镜通过无光刻工艺制造小型化,自我聚焦的声学传感器.
• 传感器与生物粘合性水凝合器的集成,以增强粘合力和最小的声学减弱.
• 在体内测试以评估声学特征,水凝粘附稳定性和对体感觉唤起潜力的神经调节效应.

主要成果:

• 开发的可穿戴超声波设备在10毫米的焦点深度下实现了显著的声学强度 (30.7W/cm2).
• 生物粘合剂水凝在35天内表现出稳定的粘合力 (0.961 N/cm),声衰减不到13%.
• 在使用可穿戴系统的28天时间内,观察到成功地抑制了体感觉唤起的潜能.

结论:

• 微型可穿戴超声波设备为非侵入性长期神经调节提供了一个有希望的解决方案.
• 集成的生物粘合水凝可确保稳定和有效的声学合,用于扩展的可穿戴应用.
• 这项技术在治疗需要持续神经调节的神经退行和精神疾病方面具有重大潜力.