超小型纳米探头可能是高分辨率人机界面的一次飞跃

发布者:匿名 2019-07-07 浏览量:2045


摘要:由于新的研究,机器增强型人类,或者科幻小说中的机器人,可能更接近成为现实。

脑电路概念

由于哈佛大学利伯集团的新研究,以及萨里大学和延世大学的科学家,机器增强型人类 - 或科幻小说中的机器人可能更接近成为现实。

研究人员已经克服了制造可扩展纳米探针阵列的巨大任务,该阵列足够小以记录人类心脏细胞和原代神经元的内部运作。

从细胞中读取电活动的能力是许多生物医学程序的基础,例如大脑活动测绘和神经修复术。 开发用于细胞内电生理学(细胞内运行的电流)的新工具,可以在减少侵入性的同时推动物理上可能的限制(时空分辨率),从而提供对细胞及其在组织中的网络的更深入了解,以及人机界面的新方向。

在自然纳米技术出版的一篇论文中,来自萨里高级技术研究所(ATI)和哈佛大学的科学家详细介绍了他们如何生产一系列用于细胞内记录的超小型U形纳米线场效应晶体管探针。这种令人难以置信的小结构用于清晰地记录原代神经元和其他生成细胞的内部活动,并且该装置具有多通道记录的能力。

来自萨里大学ATI的赵云龙博士说:“如果我们的医疗专业人员要继续更好地了解我们的身体状况并帮助我们延长寿命,那么我们必须继续突破现代科学的界限,以便给予他们是完成工作的最佳工具。为了实现这一目标,人与机器之间的交叉是不可避免的。

“我们的超小型,灵活的纳米线探针可以成为一种非常强大的工具,因为它们可以测量细胞内信号,振幅与膜片钳技术测量的振幅相当该设备具有可扩展性,可减少不适感,不会造成致命伤害通过这项工作,我们发现了大小和曲率如何影响器件内化和细胞内记录信号的明确证据。

哈佛大学化学与化学生物学系的Charles Lieber教授说:“这项工作代表了解决将'合成'纳米级构建模块集成到芯片和晶圆级阵列中的一般问题的重要一步,从而使我们能够解决这个问题。 可伸缩细胞内记录的长期挑战。

“包括我们自己在内的许多科学之美在推动假设和未来工作方面面临着诸多挑战。从长远来看,我们看到这些探索发展增加了我们的能力,最终推动了先进的高分辨率脑机接口,也许最终 将电子机器人带入现实。”

萨里大学ATI主任Ravi Silva教授说:“这项令人难以置信的令人兴奋和雄心勃勃的工作表明了学术合作的价值。除了可以升级我们用来监测细胞的工具之外,这项工作奠定了基础。机器和人机界面的基础,可以改善全世界的生活。”

赵云龙博士及其团队目前正致力于新型储能设备,电化学探测生物电子设备传感器和3D软电子系统。我们非常欢迎具有能量存储电化学纳米制造、生物电子组织工程背景的本科生研究生和博士后学生与赵博士联系,以进一步探索。

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