超小针技术对大脑

微尺度电极针阵列技术增强了大脑科学和工程应用,如电生理研究、药物和化学输送系统,光遗传学。

然而,一个挑战是降低组织/神经元损伤与针穿透,尤其是慢性插入实验和未来的医学应用。解决策略是使用microscale-diameter针(例如,< 5μm)与灵活的属性。然而,这样的身体有限针无法穿透的大脑和其他生物组织,因为针屈曲或压裂渗透。

一个研究小组在电气和电子信息工程系和Electronics-Inspired跨学科研究所(EIIRIS)大学丰桥技术开发了一种方法来暂时提高很长一段的刚度,high-aspect-ratio灵活的微针(例如,< 5μm直径> 500μm长度),在不影响针直径和组织的灵活性。这是通过嵌入一根针在电影支架,溶解在接触生物组织。丝素蛋白作为可溶解的电影,因为它具有较高的生物相容性,是一种已知的生物材料用于植入式设备。

“我们研究了制备微针的丝绸基地脚手架、定量分析针刚度、和评价渗透能力利用老鼠的大脑体外/体内。此外,作为一个实际针应用程序中,我们演示了fluorescenctce粒子大脑深度注入体内,并确认通过观察fluorescenctce共焦显微镜”第一作者解释说,硕士学位学生Satoshi八木天线,和合作者博士生Shota Yamagiwa。

研究小组的领导人,【武副教授说:“准备的可分解的基本支架非常简单,但是这种方法保证强大的组织穿透使用大量微high-aspect-ratio灵活,包括记录/刺激电极,玻璃吸量管,和optogenetic纤维。”He added: "This has the potential to reduce invasiveness drastically and provide safer tissue penetration than conventional approaches."