《電子技術應用》
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科学家把微型电路注入大脑 检测大脑活动

2015-06-10

  英國《自然-納米技術》雜志在線公布了一項“可注射電路”的研究。論文展示了一種柔性電路,能通過直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織內。 這些由網狀電極構成的電子元件,在注入后不到1小時就可以展開到原來的形狀且無損于功能。實驗已證明,其可以用來監(jiān)測小鼠的大腦活動。 柔性和可伸展的電子元件能用于連續(xù)監(jiān)測并操縱一些三維結構屬性,例如生物組織。

  過去已有研究表明,生物集成微電子學需要并可以適應如大腦般錯綜復雜的結構,但在實際操作中,這些電子元件尚只能通過手術植入,把它們放到特定區(qū)域,至今還不能做到非侵入性植入。

  如今,國際知名的頂尖納米科學家、美國哈佛大學的查爾斯·李波以及中國國家納米科學中心的方英,帶領他們的研究團隊設計出一種網狀電路,能裝在注射器里,再通過直徑小到0.1毫米的針注入到合成空腔或活體組織的特定區(qū)域。

  論文作者們表示,被注射進去以后,原來“卷起”的電路會展開到接近原始配置的80%,并且不會損失功能。研究人員將電路注入到活的小鼠的大腦里面兩個不同的區(qū)域,在為期5周的時間里,它們沒有產生排異反應,電路也表現出能和健康的神經元連接。當微型電路注入到小鼠的海馬體時,研究人員發(fā)現,微型電路能監(jiān)測大腦活動,且對周圍大腦組織的損傷非常有限。

  人造植入體內電子元件的功能、與生物體自身器官的兼容性以及尺寸制造工藝都在升級,隨之的植入手段也越來越高明。在《自然》雜志上與本篇論文相關的新聞與觀點文章中,評論作者金大鉉和李勇植寫道:“未來,結合帶有其他功能單元的可注射電路(還可以有無線單元),將引導可植入生物電路和持續(xù)的生物監(jiān)測技術方面的創(chuàng)新?!?/p>


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