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哈佛大学研发可注射柔性网状脑电极:有望治愈帕金森症-dafa娱乐黄金版
时间:2021-03-17 来源:大发bet手机版官方网站 浏览量 75833 次
本文摘要:哈佛大学(HarvardUniversity)化学教授及纳米材料学先驱查尔斯里弗(CharlesLieber)实验室研究人员在《NatureMethods》杂志上发表了最近电子脑模块研究结果。

哈佛大学(HarvardUniversity)化学教授及纳米材料学先驱查尔斯里弗(CharlesLieber)实验室研究人员在《NatureMethods》杂志上发表了最近电子脑模块研究结果。静脉注射柔性网状脑电极需要在老鼠的大脑中建立单个神经元水平的细胞活动,需要长时间、持续的监测。

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电子脑模块对化疗神经性疾病、帕金森病等非常重要。神经疾病一般是因为大脑特定部位的神经细胞组逐渐导致细胞死亡,不会引起效率低下的战栗或颤抖。针对恶性肿瘤领域的电刺激有助于性磁极神经细胞恢复正常形态,提高帕金森症状。

目前,神经疾病患者的症状可以通过名为深部脑刺激(deepbrainstimulation)的电治疗来缓解。但是深部脑性刺激治疗的局限性相当大。这种治疗方法包括在大脑中植入柔软密集的电极。

因为脑组织非常坚硬,所以植入电极4周后,大脑开始结疤的组织(scartissue)。另外,让电极通过大脑组织有效工作的唯一方法是提高磁极神经元的电压,增加电压是非常危险的。此外,有时需要额外的手术来更换移植电极。里弗教授的2007年笔记明确提出了灵活的网状脑电极的早期构想查尔斯里弗团队应该能够反映大脑本身的细节。

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(威廉莎士比亚、斯图尔特、Northern Exposure(美国电视网))大脑神经元细胞必须相互连接,形成有空隙的神经元网络,成功地通过蛋白质分子和液体。因此,电子脑模块也必须有一个灵活的交叉网格,能够吸附神经细胞,而不是用4-方形物理电极在周围塞进神经细胞。左图:在硅片上大量生产的柔性网状脑电极的两层聚合物层之间再次添加金道层。

右图:中小认知电极(圆)用于对神经元细胞进行电刺激,小认知电极被用作测量神经元的呼吁。River Team设计的电子脑模块是一种非常坚硬的径向网状电极,它在三明治结构的上、下、下、各层柔性聚合物薄层之间夹有一层金道层。这种柔性的网状电极不易烘干形成细长的针,因此通过注射器静脉注射可以防止大量的手术再现。

左:小鼠静脉注射柔性网状脑电极图;右图:连接到静脉注射柔性网状电极的外部控制单元产生电刺激,记录神经元调用。


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