Долговечный нейронный зонд

И. Иванов

Чтобы изучать нейронные цепи, нейрофизиологам необходимы записи активности нервных клеток в течение длительного времени. Полученное знание поможет создавать новые методы лечения и интерфейсы мозг — компьютер. Жесткие и крупные силиконовые имплантаты с большим количеством датчиков собирают информацию высокого разрешения, но не могут долго оставаться в мозге, поскольку нарушают его физиологию. Гибкие и компактные сенсоры не страдают этим недостатком, но передают меньше данных.

Междисциплинарная группа исследователей из Гарвардской школы инженерии и прикладных наук имени Джона А. Полсона во главе с ее сотрудником и директором компании Axoft Полом Ле Флошем (Paul Le Floch) разработала мягкий имплантат с десятками датчиков, помещаемый на кору головного мозга. Это биологически совместимое устройство способно в течение нескольких месяцев с миллисекундным разрешением регистрировать активность нервных клеток с точностью до одного нейрона мозга.

Чтобы преодолеть компромисс между большой скоростью передачи данных и долговечностью, исследователи обратились к фторированным эластомерам с высокими диэлектрическими характеристиками и стабильностью в биологических жидкостях. Ученые оснастили многослойные пленки эластомеров нанометровой толщины и миллиметровых размеров десятками микроэлектродов и получили зонд, который в 10 тысяч раз мягче обычных зондов из пластиков вроде полиимида. Новые зонды более года сохраняли работоспособность в физиологических растворах. При этом зонды на основе эластомеров такие же гибкие, как и живые ткани мозга.

На опытах с мышами датчики в течение нескольких месяцев записывали нейронную информацию в головном и спинном мозге мышей, не нарушая их поведения. Ученые выяснили, что имплантаты гораздо менее подвержены отторжению, чем пластики. Исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology.

Разные разности
Липучка против трипсов
Химики ищут замену инсектицидам, подсматривая за тем, как разные растения сами защищаются от вредных насекомых. Некоторые растения выделяют липкие вещества из так называемых железистых волосков. К ним прилипают насекомые-вредители и погибают. Эта стр...
Этанол против гриппа
Во время пандемии ковида в соцсетях распространилось видео, на котором наш соотечественник демонстрировал свой метод лечения ковида — ингаляцию парами этанола. Но тогда над ним посмеялись и отмахнулись. Похоже — зря. Японские исследователи ...
Пишут, что...
…за последнее десятилетие плотность тихоокеанских устриц Magallana gigas в двух заливах Южной Калифорнии увеличилась в 32 раза, что совпадает с летним повышением температуры морской воды на 2–4°C… …пластырь с микроиглами против ...
Маскировка, подсказанная цикадой
Тело цикады покрывают брохосомы. Эти структуры отлично поглощают свет, тем самым помогая ей маскироваться от животных, глаза которых видят в том числе и ультрафиолетовый свет. Используя 3D-принтер, исследователи создали искусственные аналоги брохосом...