超薄的灵活探针提供了微创和持久的神经界面
加州大学圣地亚哥分校和Salk生物学研究所的研究人员开发了一种微小的神经探针，可以在更长的时间内植入，以记录和刺激神经活动，同时最大程度地减少对周围组织的损伤。
新的神经探针在6月7日发表的一篇论文中详细介绍自然通讯，非常薄（大约是人头发宽度的五分之一），并且灵活。该小组说，这种类型的神经探针将是研究神经系统的小而动态区域（如周围神经或脊髓）的理想选择。
Salk Institute的副教授兼联合培训作者Axel Nimmerjahn说：“这是您需要一个非常小而灵活的探测器，可以适合椎骨之间与神经元交往，并随着脊髓的移动而弯曲。”研究。
这些功能还使其与生物组织更兼容，并且不容易触发免疫反应，从而使其适合于长期使用。
“对于慢性神经接口，您想要一个隐秘的探测器，身体甚至不知道，但仍然可以与神经元进行交流，” UC San Diego Jacobs纳米工程教授纳米工程教授Donald Sirbuly说。工程学院。
尽管还有其他超薄的柔性探针，但该小探针的区别是，它既可以记录神经元的电活动，又可以使用光刺激特定的神经元集。
“具有这种双重方式 - 电信记录和光刺激- 在如此小的足迹中，是一种独特的组合。” Sirbuly说。
该探针由电通道和光通道组成。电通道包含超薄聚合物电极。光通道包含一个也是超薄的光纤。将这两个频道放在一起需要一些巧妙的工程。研究人员需要弄清楚如何隔离通道，以防止它们彼此干扰，并使它们都适合直径仅8至14微米的微小探针，同时确保该设备具有机械的灵活，健壮，稳健，强大，稳健性，生物相容性，能够与最新的神经探针相同。这涉及找到合适的材料组合来构建探针并优化电通道的制造。
该小组将活小鼠的大脑植入了长达一个月的探针。探针延长植入后几乎没有引起脑组织的任何炎症。当老鼠四处移动受控环境，探针能够记录具有高灵敏度神经元的电活动。这些探针还用于靶向特定的神经元类型以产生某些身体反应。使用探针的光通道，研究人员刺激了小鼠皮质中的神经元，以移动晶须。
这些在脑组织中的测试是作为概念证明进行的。该小组希望使用其探针在脊髓中进行未来的研究。
“目前，我们对脊髓的工作原理，如何处理信息以及如何处理方式相对较少了解神经活动在某些疾病状况下可能会受到破坏或受损，” Nimmerjahn说。技术挑战从这个动态和微小的结构中记录，我们认为我们的探测和未来探测阵列具有帮助我们研究的独特潜力脊髓- 不仅仅是在基本层面上理解它，而且还具有调节其活动的能力。”
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