3Dプリントされた液体金属の柔らかい神経プローブは、脳のニューロン活動を長期間記録できる

3Dプリントされた液体金属の柔らかい神経プローブは、脳のニューロン活動を長期間記録できる
出典: EngineeringForLife

現在のソフト神経プローブは、依然として身体に取り付けられたかさばる硬い電子機器を介して動作するため、デバイスの生物学的システムに対する完全性が損なわれ、被験者の自由な行動が制限されます。

最近、延世大学医学部のHyun Ho Jung氏、Jinwoo Cheon氏、Jang-Ung Park氏は、高麗大学安岩病院のJin Woo Chang氏のチームと共同で、脳内の神経活動を記録するための柔らかい神経プローブと神経インターフェースシステムを介したその全体的な統合を実証しました。印刷神経インターフェース システムは、脳に埋め込まれた柔らかい神経プローブと、頭蓋骨の表面に直接印刷されたサポート エレクトロニクスで構成されています。


要点:

(1)ここでは、低弾性率で生体適合性のある液体金属で作られた神経プローブを、ニューロンのような直径を持つ所望の長さに印刷し、最小限の侵襲で脳の特定の深さに到達します。これらの神経プローブの信号品質を改善するために、神経インターフェース液体金属の表面に Pt ナノクラスターが形成されました。

(2)頭蓋表面の曲率に沿って液体金属配線を直接印刷することで、電子部品を頭蓋骨に適合的に統合することが可能になる。この液体金属のコンフォーマルな高解像度印刷を使用することで、脳の任意の領域に埋め込まれた複数の神経プローブが頭蓋電子デバイスとして相互接続され、全体的な神経インターフェース システムが形成されます。

(3)生体内研究では、同じニューロンを33週間追跡することで、生きたマウスの脳のどの領域でも神経活動を長期間にわたって記録できることが示されています。自由に動くマウスを使用して実行された T 字型迷路テストでは、特定の脳領域におけるニューロンの行動誘発活性化が実証されました。

全体として、本研究で導入された柔らかい生物学的表面上に柔らかい神経インターフェースとコンフォーマル回路を形成する能力は、神経科学からバイオエレクトロニクスまでさまざまな応用を示唆しており、将来の研究の有望な分野を表しています。

ソース:
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45768-0

生物学的、プローブ、金属、神経

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