華盛頓，2021 年 11 月 23 日——幾十年來，使用放置在實(shí)驗(yàn)室標(biāo)本大腦內(nèi)的電極將神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域推向了新的發(fā)現(xiàn)。常見的硅基電極依賴于既定的生產(chǎn)方法，但堅(jiān)硬且容易傷害大腦。更柔韌的聚合物電極避免了這些問題，但難以擴(kuò)展，尤其是在集成光發(fā)射器進(jìn)行神經(jīng)元刺激時(shí)。
勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室的研究人員開發(fā)了一種組裝光電極的技術(shù)，看起來可以提供兩全其美的效果。在AIP Publishing 的Journal of Vacuum Science & Technology B 中，科學(xué)家們證明，通過去除探針尖端下方的堅(jiān)硬硅材料，可以有效地創(chuàng)建半柔性發(fā)光電極。
由此產(chǎn)生的設(shè)備稱為光電極，可以高分辨率研究深部腦組織，記錄來自單個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的信號(hào)，并使用光波導(dǎo)等最先進(jìn)的技術(shù)刺激小群神經(jīng)元。
“在大腦中植入聚合物探針具有挑戰(zhàn)性，但我們開發(fā)了一種非常簡單的制造技術(shù)來解決這個(gè)問題，”作者 Vittorino Lanzio 說。“它們的插入難度較小，因?yàn)樗鼈儾恍枰吃诠杌蜴u梭上，這會(huì)在插入過程中增加設(shè)備的占地面積。”
光電極目前保留用于實(shí)驗(yàn)室動(dòng)物的短期使用。盡管新電極是朝著更好的生物相容性邁出的重要一步，但還需要開發(fā)更多的東西來為人類長期使用電極。
即使在休息時(shí)，呼吸的微小運(yùn)動(dòng)和血流的脈搏也會(huì)巧妙地晃動(dòng)大腦。微觀變化會(huì)破壞電極的性能并損害大腦結(jié)構(gòu)。這些損傷可以提醒阻礙電極功能的免疫細(xì)胞。
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