Новые ультрагибкие зонды свободно интегрируются с мозгом

Сверхгибкие наноэлектронные зонды мозга были разработаны группой исследователей из Университета Остина ( штат Техас). Эти зонды позволяют осуществлять более длительную запись информации и при этом, в отличие от существующих, не травмируют окружающую их ткань и не вызывают образования рубцов при имплантации.

Команда во главе с Чон Се, ассистентом профессора кафедры биомедицинской инженерии  инженерной школы Cockrell, и Лан Луаном, научным сотрудником этой школы и колледжа естественных наук, разработала принципиально новые зонды, которые имеют механические характеристики, сопоставимые с тканью мозга. При этом их отличает более чем в 1000 раз большая гибкость, по сравнению с другими нейронными зондами. Такая ультрагибкость позволяет надежно отслеживать электрическую активность отдельных нейронов в течение длительного периода времени.

В настоящее время имеется большая потребность в системах, позволяющих  в течение продолжительного времени отслеживать отдельные нейроны. Эти системы используются для считывания сигналов нейронного управления в современных высокотехнологичных протезах, а также для ранней  диагностики заболеваний. Данная разработка открывает новые возможности контроля динамики протекания  сосудистых и нейродегенеративных заболеваний, таких как инсульт, болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

Новая разработка решает ряд проблем, имеющих место у существующих зондов, которые вследствие своих размеров и механической жесткости часто вызывают повреждения окружающей их ткани. Кроме того, при их использовании зачастую сложно отслеживать отдельные нейроны в течение периода, превышающего несколько дней.

В противоположность этому, зонды команды UT Austin, являющиеся самыми миниатюрными среди всех нервных зондов, имея ширину 10 мкм и толщину 1 мкм, лишены приведенных выше недостатков. Их поперечное сечение меньше сечения кровеносного капилляра, по которому они свободно перемещаются, не травмируя его стенок. Кроме того, они более гибки и, главное, способны стабильно передавать информацию в течение длительного времени.

Чон Се сказал: «В нашем случае, вследствие того, что зонд очень, очень гибкий, мы не видим каких-либо признаков повреждения головного мозга — нейроны остались живы даже в контакте с зондами, глиальные клетки оставались неактивными и васкулатура не стала дырявой.»

«Самое удивительное в нашей работе то, что  в  живую ткань мозга было введено искусственное устройство, и биологическая система в течение нескольких месяцев никак не отреагировала на его присутствие”,– сказал Лан Луан.

Эксперимент проводился исследователями на мышах.

 

Источник: https://www.sciencedaily.com/releases/2017/02/170216104017.htm

Фото: Tyler Letkeman

Другие статьи на эту тему

как предотвратить инсульт
Как предотвратить инсульт
Мешает ли нам мыслить лишний вес?
Мешает ли нам мыслить лишний вес?
Активность мозга имеет огромный потенциал
Новые исследования показали, что вычислительная способность мозга гораздо больше, чем считалось ранее