Adiós a las sondas neurales grandes: Cambiando los métodos de electrofisiología con una tecnología de aguja ultrapequeña
Un módulo de bloque de un electrodo de aguja de 3 m de diámetro y 400 m de longitud (bloque frontal, 1 1 mm2) se apila en un módulo amplificador ( bloque trasero) a través de un intercalador flexible. Crédito: Universidad Tecnológica de Toyohashi.
Un equipo de investigación del Departamento de Ingeniería de Información Eléctrica y Electrónica, Departamento de Informática e Ingeniería, Departamento de Química Aplicada y Ciencias de la Vida, y el Instituto de Investigación Interdisciplinario Inspirado en Electrónica (EIIRIS) en la Universidad Tecnológica de Toyohashi, y el Instituto Nacional de Tecnología, Ibaraki College ha desarrollado un electrodo de aguja ultrapequeño de < 3 m de diámetro con un amplificador para registros extracelulares. El equipo propuso una técnica de ensamblaje a través de un paquete amplificador con un electrodo de aguja llamado STACK dentro de una geometría de dispositivo de aproximadamente 1 1 mm2.
El dispositivo STACK permitió registrar la actividad neuronal del cerebro de un ratón in vivo con una alta relación señal-ruido (SNR). Debido a la ventaja significativa de la geometría de la aguja pequeña en comparación con los electrodos convencionales, el dispositivo STACK ofrece una alta biocompatibilidad y un daño tisular minimizado durante el registro, así como más registros crónicos seguros y a largo plazo, hacia la próxima generación de tecnología de electrodos en electrofisiología.
Los dispositivos de electrodos de microagujas se han utilizado como un medio poderoso para comprender cómo funciona el cerebro. Sin embargo, la geometría de la aguja debe miniaturizarse aún más en términos de biocompatibilidad y aplicación crónica para evitar daños en los tejidos: (i) la geometría de aproximadamente 50 m mejora la ruptura de la barrera hematoencefálica; (ii) > 20 m provoca una distribución de la comunicación local entre glía; y (iii) < 10 m no produce lesión tisular traumática importante. Aunque las ventajas de las tecnologías de fabricación a escala micro/nano permiten la formación de un electrodo de aguja de aproximadamente 10 m, un electrodo de aguja más pequeño provoca la degradación de las propiedades eléctricas, lo que hace imposible registrar las señales neuronales.
El equipo de investigación ha superar estas limitaciones mediante el uso de una técnica de ensamblaje mediante la cual un módulo con 5 M a 1 kHz), la geometría de la aguja se puede miniaturizar aún más, probablemente a nanoescala, lo que abrirá una nueva clase de electrofisiología».
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Tratando de escuchar la señal de las neuronas Más información: Yuto Kita el al., «Electrodo de aguja de tres micrómetros de diámetro con amplificador para grabaciones extracelulares in vivo», PNAS (2021). www .pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2008233118 Información de la revista: Actas de la Academia Nacional de Ciencias
Proporcionado por la Universidad Tecnológica de Toyohashi Cita: Adiós a las grandes sondas neuronales: Cambiando el método de electrofisiología ds con una tecnología de aguja ultrapequeña (22 de marzo de 2021) recuperado el 30 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-03-goodbye-large-neural-probes-electrophysiology.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.