Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wielofunkcyjny i elastyczny interfejs neuronowy 3D

ghost666 03 Oct 2021 09:54 591 0
  • Wielofunkcyjny i elastyczny interfejs neuronowy 3D
    Możliwość pomiaru aktywności elektrycznej mózgu pomogła nam znacznie lepiej zrozumieć procesy, funkcje i choroby mózgu w ciągu ostatnich dziesięcioleci. Jak dotąd większość tej aktywności była mierzona za pomocą elektrod umieszczonych na skórze głowy - za pomocą elektroencefalografii (EEG); jednak możliwość odbierania sygnałów bezpośrednio z wnętrza samego mózgu (poprzez neuronowe urządzenia łączące) podczas codziennych czynności może przenieść neuronaukę i neuromedycynę na zupełnie nowy poziom. Poważną przeszkodą w tym planie jest niestety to, że implementacja interfejsów neuronowych okazała się niezwykle trudna.

    Materiały użyte w maleńkich elektrodach, które stykają się z neuronami, a także w materiałach wszystkich złączy, powinny być elastyczne, ale wystarczająco wytrzymałe, aby wytrzymać stosunkowo surowe środowisko w ciele. Poprzednie próby opracowania długotrwałych interfejsów mózgowych okazały się trudne, ponieważ naturalne reakcje biologiczne organizmu, takie jak stany zapalny, z czasem pogarszają wydajność elektryczną elektrod. Ale co by było, gdybyśmy mieli jakiś praktyczny sposób na miejscowe podawanie leków przeciwzapalnych tam, gdzie elektrody stykają się z mózgiem?



    W niedawnym badaniu opublikowanym w czasopiśmie Microsystems & Nanoengineering, zespół koreańskich naukowców opracował nowatorski wielofunkcyjny interfejs mózgowy, który może jednocześnie rejestrować aktywność neuronów i dostarczać płynne leki do miejsca implantacji systemu. W przeciwieństwie do istniejących sztywnych urządzeń, ich konstrukcja ma elastyczną strukturę 3D, w której szereg mikroigieł służy do zbierania wielu sygnałów neuronowych na danym obszarze, a cienkie metalowe linie przewodzące przenoszą te sygnały do ​​obwodu zewnętrznego. Jednym z najbardziej niezwykłych aspektów tego badania jest to, że poprzez strategiczne układanie i mikroobróbkę wielu warstw polimerowych, naukowcom udało się wprowadzić kanały mikroprzepływowe na płaszczyźnie równoległej do linii przewodzących. Kanały te są połączone z małym zbiornikiem, w którym znajdują się podawane leki. Mikrokanały mogą dostarczać stały strumień płynu z lekiem do miejsca wszczepienia mikroigieł.

    Zespół zweryfikował swoje podejście poprzez eksperymenty z wykorzystaniem interfejsu mózgowego na żywych szczurach, a następnie analizę stężenia leku w tkance wokół igieł. Ogólne wyniki są bardzo obiecujące, ponieważ prof. Sohee Kim z Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) w Korei, który prowadził badanie, zauważa, że "elastyczność i funkcjonalność naszego urządzenia sprawi, że będzie ono bardziej kompatybilne z tkankami biologicznymi i pozwoli zmniejszyć niekorzystne skutki, co przyczynia się do wydłużenia żywotności interfejsu neuronowego".

    Opracowanie trwałych, wielofunkcyjnych interfejsów mózgowych ma implikacje w wielu dyscyplinach. "Nasze urządzenie może nadawać się do interfejsów mózg-maszyna, które umożliwiają sparaliżowanym ludziom poruszanie rękami lub nogami robota za pomocą myśli, oraz do leczenia chorób neurologicznych za pomocą stymulacji elektrycznej i/lub chemicznej przez lata" mówi dr Yoo Na Kang z Korea Institute of Machinery & Materials (KIMM), pierwszy autor wspominanego opracowania.

    Źródło: https://phys.org/news/2021-10-3d-multifunctional-flexible-neural-interface.html

    Cool! Ranking DIY
    About Author
    ghost666
    Translator, editor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 wrote 10602 posts with rating 8944, helped 157 times. Live in city Warszawa. Been with us since 2003 year.