3D打印液態(tài)金屬軟神經(jīng)探針，可長期記錄大腦神經(jīng)元活動(dòng)

來源：EngineeringForLife

目前的軟神經(jīng)探針仍然通過安裝在身體上的笨重、剛性的電子設(shè)備來操作，這損害了設(shè)備對生物系統(tǒng)的完整性并限制了受試者的自由行為。

近期，延世大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Hyun Ho Jung、Jinwoo Cheon和Jang-Ung Park聯(lián)合高麗大學(xué)安南醫(yī)院的Jin Woo Chang團(tuán)隊(duì)展示了一種軟神經(jīng)探針及其通過神經(jīng)接口系統(tǒng)進(jìn)行的整體集成，用于記錄大腦中的神經(jīng)元活動(dòng)。打印的神經(jīng)接口系統(tǒng)由植入大腦的軟神經(jīng)探針及其直接打印在顱骨表面的輔助電子設(shè)備組成。

本文要點(diǎn)：

（1）本文將低模量、生物相容性液態(tài)金屬的神經(jīng)探針打印成具有神經(jīng)元樣直徑的所需長度，以最小的侵入性達(dá)到大腦中的特定深度。為了提高這些神經(jīng)探針的信號(hào)質(zhì)量，在神經(jīng)元接口液態(tài)金屬表面形成了Pt納米團(tuán)簇。

（2）沿著顱面曲率直接打印液態(tài)金屬互連使電子元件與顱骨的共形集成成為可能。利用這種液態(tài)金屬的保形高分辨率打印，植入任意大腦區(qū)域的多個(gè)神經(jīng)探針作為顱骨電子設(shè)備相互連接，形成一個(gè)整體神經(jīng)接口系統(tǒng)。

（3）體內(nèi)研究表明，通過跟蹤相同的神經(jīng)元33周，可以長期記錄活小鼠任意大腦區(qū)域神經(jīng)活動(dòng)。使用自由移動(dòng)的小鼠進(jìn)行的T迷宮測試展示了特定大腦區(qū)域中神經(jīng)元的行為誘導(dǎo)激活。

總體而言，該研究介紹的在柔軟的生物表面上形成軟神經(jīng)接口和共形電路的能力表明了從神經(jīng)科學(xué)到生物電子學(xué)的各種應(yīng)用，并代表了未來工作的有前途的領(lǐng)域。

文章來源：
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45768-0