长期稳定的腹腔下体记录是通过耐纤维化凝集成的μECoG阵列实现的

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.
• 医疗器械 医疗器械

背景情况:

• 微尺度下皮质阵列的长期性能受到不良组织反应的限制,导致阻抗增加和信号损失.
• 现有的微电皮质谱 (μECoG) 阵列在慢性应用中面临挑战,原因是机械兼容性和组织整合性差.

研究的目的:

• 开发一种粘合性水凝集成的微ECoG (aGel-μECoG) 阵列,以提高机械兼容性和对大脑组织的粘附性.
• 为了减轻不良组织反应,并使长时间的稳定,高性能电气通信.
• 为慢性应用建立一个持久且高性能的神经接口.

主要方法:

• 使用聚乙烯醇和聚3- ((trimethoxysilyl) 甲酸异质网络水凝制造aGel-μECoG阵列.
• 通过体外和组织学分析评估组织粘附性,机械性能和生物相容性.
• 评估电性能,包括阻抗和信号噪声比,在慢性植入体内.

主要成果:

• aGel-μECoG阵列显示出强大的组织粘附性 (25.2 ± 3.8 kPa) 和无植入能力.
• 与传统的μECoG阵列相比,观察到急性阻抗增加的20倍减少,与减少神经炎症和纤维化有关.
• 在16周内实现了稳定的信号记录,aGel-μECoG在视觉唤起的潜能中保持了94.8%的信号噪声比,而未涂层阵列则保持了69.5%.

结论:

• 该aGel-μECoG阵列提供卓越的机械兼容性和生物相容性,使无,抗纤维化与大脑组织的整合.
• 这种新的水凝集成减轻神经炎症和纤维化反应,这对于长期的神经接口稳定性至关重要.
• aGel-μECoG阵列代表了神经接口技术的重大进步,提供了耐用且高性能的慢性电气通信.