通过智能手机控制的植入物操纵脑细胞

由于来自韩国和美国的研究人员长达三年的合作努力,以及数十次设计迭代,个别神经元现在有资格通过微小的微创脑植入物进行有针对性的操作,这种植入物可由消费级控制手机。

韩国科学技术高级研究所(KAIST)和科罗拉多大学博尔德分校研究员Raza Qazi说:“这种无线神经装置能够实现以前从未实现过的慢性化学和光学神经调节。”该研究的第一作者发表于Nature Biomedical Engineering。

根据Qazi的说法,这种新设置远远超过目前神经科学家使用的传统方法,神经科学家通常涉及硬质金属管和光纤来提供药物和光线,还有其他缺点,例如由于设备庞大而对受试者的移动施加限制,反复接触脑部病变的发展,以及长时间无法输送药物。

这项新技术的一个关键优势是它依赖于可替换的“即插即用” - 药物盒,这使得研究人员能够连续数周和数月研究相同的大脑回路,而不必担心药物耗尽。

智能手机控制的神经植入物可能是神经科学研究的未来,并且 - 更具推测性 - 甚至是某些精神障碍的治疗。

一旦使用由微流体通道和微型LED组成的软超薄探针将药筒插入神经装置,研究人员就可以通过优雅,易于控制的方式轻松控制小鼠的运动活动超过四周。使用智能手机界面

由于其能够释放药物并以任何特定的组合或序列发光,它最终可用于高度复杂和全自动的体内实验,并有助于加速研究不同脑部疾病的神经基础,如帕金森病,吸毒成瘾,抑郁症等等。

“这种革命性的设备是先进电子设计和强大的微纳米工程的结晶,”KAIST电气工程教授Jae-Woong Jeong说。“我们有兴趣进一步开发这项技术,为临床应用制造脑植入物。”

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