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科学家开发橡胶状电极 以更好地读取大脑电信号

摘要:

据外媒New Atlas报道,脑植入电极具有许多用途,范围从控制义肢到监测神经活动等。由于科学家现在已经开发出一种柔性产品,因此它们很快就会比以往更有效。通常,电极主要由刚性金属制成。结果,当将它们植入大脑软组织中时,可能会发生炎症和疤痕组织的堆积。在麻省理工学院的赵璇和(音译)教授的带领下,来自美国和中国的团队着手开发一种对患者更友好的选择。

科学家开发橡胶状电极  以更好地读取大脑电信号

研究人员从已知的PEDOT:PS导电聚合物开始。以通常的形式,该物质非常液态且易流动-旨在用作涂料,而不用作独立对象的建筑材料。研究人员通过冷冻干燥PEDOT:PS,除去其液体成分并留下导电纳米纤维的干基质来解决此限制。然后将这些纤维与水和有机溶剂混合,产生可以通过3D打印机的喷嘴挤出以形成橡胶状电极的粘性水凝胶。

科学家开发橡胶状电极  以更好地读取大脑电信号

在实验室测试中,这些电极被植入到活老鼠的大脑中,并成功地用于读取单个神经元的电信号。这种信号是由大脑以离子形式产生的,通常只能在传统金属电极的表面上检测到。由于MIT电极不是这种情况,因此科学家认为它们在读取信号时应该更准确。

科学家开发橡胶状电极  以更好地读取大脑电信号

研究团队说:“导电聚合物水凝胶之美在于它具有柔软的机械性能,它是由离子导电的水凝胶以及纳米纤维的多孔海绵制成,离子可以流入和流出。由于电极的整个容积都处于活动状态,因此灵敏度得到了提高。”

研究人员最近在《自然通讯》杂志上发表了一篇有关这项研究的论文。参与这项研究的还包括来自浙江大学和江西科技师范大学的科学家。

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