生物适应性液体注入的多功能纤维,通过BDNF稳定和增强的神经相互作用来进行长期的神经记录
Tae Young Kim1, Yeonzu Son2, Keun-Young Yook1
1School of Electrical and Electronic Engineering, Yonsei University, 50-1 Yonsei-ro, Seodaemun-gu, Seoul 03722, Republic of Korea.
Science advances
|September 10, 2025
概括
这项研究开发了一种用于脑计算机接口 (BCI) 的新型涂层,通过防止组织损伤和生物污染来改善长期信号稳定性. 新的灵活纤维技术确保可靠的神经记录超过一年.
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:
- 大脑-计算机接口 (BCI) 便于直接的神经通信,但遭受信号退化.
- 关键的挑战包括插入创伤,异物反应 (FBR) 和植入物界面上的生物污染.
- 现有的BCI缺乏长期稳定性和生物相容性.
研究的目的:
- 为灵活的神经植入物开发多功能涂层,以增强长期功能.
- 为了改善设备-组织集成,并保持高保真度的神经信号记录.
- 克服与慢性植入相关的当前BCI的局限性.
主要方法:
- 引入了针对灵活纤维的特定相互作用和阻断非特异粘附 (TAB) 涂层.
- 结合性脑衍生神经营养因子 (BDNF) 与注入滑剂的表面的结合.
- 通过神经组织的长期植入研究来评估涂层的性能.
主要成果:
- 实现了机械合规性和生物化学稳定性的协同整合.
- 证明了与神经元和星球细胞的选择性相互作用,同时防止非特异性粘附.
- 在植入后12个多月内保持高质量的单单元神经信号记录.
结论:
- TAB涂层显著提高神经植入物的长期性能和生物相容性.
- 这种多功能纤维代表了连接生物和计算系统的变革性方法.
- 开发的技术为稳定,慢性神经记录应用提供了一个有前途的解决方案.
