Гибкие электроды помогут следить за нейронами долгие годы

Исследователи Гарвардского университета внесли предложение биосовместимую совокупность эластичных микроэлектродов для долгосрочного мониторинга активности нейронов в живом мозге. Опробования устройства на мышах продемонстрировали, что оно не вызывает воспалительных реакций и будет действенно трудиться в течении многих месяцев, а вероятно и лет. Статья с описанием нового способа опубликована изданием Nature Methods.

Имплантация микроэлектродов в ткани мозга есть на сегодня самым правильным способом мониторинга активности нейронов и их неестественной стимуляции. Но установка таких имплантатов требует небезопасного хирургического вмешательство и приводит к воспалительному ответу. Воспаление не только снижает эффективность их работы, но непременно ведет к необходимости всецело удалить электрод либо хотя бы переместить его в второе место поблизости.

Иммуногистохимическое окрашивание среза мозга. Синим продемонстрированы участки микрочипа, с которых происходит запись активности. Tian-Ming Fu et al., Nature Methods, 2016

Все это ограничивает время, за который вероятно проводить подобные наблюдения. Исходя из этого при всей собственной точности таковой способ не разрешает проследить за долгосрочными трансформациями характера и связей активности нейронов, каковые участвуют в процессах обучения и созревания мозга, развитии нейродегенеративных процессов и т.п. Совокупность эластичных микроэлектродов, предложенная командой Чарльза Либера (Charles Lieber), лишена этих недочётов: она без каких-либо последствий проработала в организме живых мышей более восьми месяцев, и, согласно мнению ученых, это далеко не предел.

Эластичная совокупность производится способом фотолитографии и складывается из 16 узких железных электродов, внедренных в мягкую ленту биосовместимого полимера толщиной 800 нм и шириной 20 мкм. Коэффициент упругости для того чтобы устройства сравним с соответствующим показателем простой живой ткани (ок. 0,1 нН/м), и посредством узкой иглы она может вноситься в целевую область мозга с точностью приблизительно до 20 мкм.

Авторы показали возможности устройства, внеся его в гиппокамп, а также в соматосенсорные области коры громадных полушарий лабораторных мышей и взяв четкий сигнал с его электродов. Контролируя работу совокупности месяц за месяцем, ученые подтвердили возможность и стабильность сигнала непрерывно отслеживать активность личных клеток без развития воспалительных процессов.

Чарльз Либер и его коллеги уверены, что такие эластичные устройства отыщут широкое использование не только в изучениях мозга, но и в медицине, а вероятно и в электронике будущего, предлагая более «мягкий» вариант интеграции электронных компонентов с нервной совокупностью человека. Применение электродов обещает огромные возможности для восстановления потерянных функций мозга, включая память, и в случае если имплантаты не будут приводить к и других негативных реакций, проекты по «дополнению» нервной совокупности электроникой смогут выйти на новый уровень. «Как раз этим нам нужно будет заняться, в случае если мы желаем воспользоваться всеми преимуществами и того, и другого», — добавил Чарльз Либер, комментируя работу пресс-работе Гарвардского университета.

Создатель: Роман Фишман

Случайные записи:

• Контроль ангиогенеза с помощью наночастиц
• Человек превзошел крыс в навигации на инопланетной парковке

ANDERS06

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Перепрограммирование нейронов поможет бороться с болезнью паркинсона

  Шведские ученые обучились с помощью вирусных векторов перепрограммировать нейроны, в первый раз превращая их из астроцитов в дофаминовые нейроны. В…

• Имплант для мониторинга активности отдельных нейронов испытали на людях

  Исследователи из США и Китая в первый раз удачно испытали на людях мозговой имплант, разрешающий регистрировать активность отдельных нейронов. Устройство…

• Почему нейроны не похожи друг на друга

  Нейроны людской мозга поразили своим разнообразием. Пара лет назад стало известно, что геномы отдельных нейронов значительно отличаются между собой, и…

• Нейроны меняют собственную днк

  Дабы мозг трудился прекрасно, его клетки должны мочь налаживать сообщение со собственными соседями. Оказалось, что действенная регуляция межнейронных…