新植入設(shè)備能記錄單神經(jīng)元數(shù)月活動(dòng)
擁有四層電極陣列的彈性材料封裝神經(jīng)探針。圖片來源：哈佛大學(xué)
美國科學(xué)家開發(fā)出一種帶有數(shù)十個(gè)傳感器的柔性植入式設(shè)備，能持續(xù)數(shù)月穩(wěn)定記錄大腦內(nèi)單個(gè)神經(jīng)元的活動(dòng)。最新研究對(duì)于進(jìn)一步理解神經(jīng)回路，研制需要高分辨率電生理信息的腦機(jī)接口至關(guān)重要。相關(guān)研究論文發(fā)表于《自然·納米技術(shù)》雜志。
在獲得高分辨率信息以及長時(shí)間測(cè)量之間，現(xiàn)有植入設(shè)備很難做到兩全其美。帶有許多傳感器的剛性硅植入物可收集大量信息，但不能在體內(nèi)停留很長時(shí)間。靈活且更小的設(shè)備侵入性更小，能在大腦中停留更長時(shí)間，但只能提供一小部分可用的神經(jīng)信息。
美國哈佛大學(xué)、得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校、麻省理工學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，開發(fā)出這種新型柔性植入式設(shè)備有望改變這一現(xiàn)狀。研究人員將氟化介電彈性材料與柔性微電極堆疊（共64個(gè)傳感器）集成在一起，開發(fā)出一種持久耐用的探針。該探針比由聚酰亞胺或聚對(duì)二甲苯C等塑料制成的傳統(tǒng)柔性探針柔軟10000倍。
研究人員在生物體內(nèi)演示了該設(shè)備。其在幾個(gè)月的時(shí)間里記錄了小鼠大腦和脊髓的神經(jīng)信息。聚四氟乙烯等氟化材料具有彈性，在生物流體中很穩(wěn)定，具有優(yōu)異的長期介電性能，且能與標(biāo)準(zhǔn)微制造技術(shù)兼容。
研究表明，這款單細(xì)胞分辨率的腦電子接口，比傳統(tǒng)材料更具生物適應(yīng)性，利用新型彈性材料設(shè)計(jì)出長期穩(wěn)定的神經(jīng)界面是可行的。
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