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工程师开发无线可植入设备促进神经疾病研究

近日,国际学术期刊nature methods发表了美国斯坦福大学一个研究小组的最新研究进展,他们结合光遗传学与一种新研发的无线技术,开发了一种微型可植入设备用以刺激神经元细胞,为许多神经疾病的研究和治疗提供了新的帮助。

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传统的光遗传技术需要将一根光缆连接到小鼠脑中传递光信号,调节神经元活性。戴着这种具有一定局限性的"帽子",小鼠只能在开放的笼盒中活动,而不能在封闭的环境中活动或休息。并且在进行正式实验之前,研究人员还需要将小鼠控制在手中以连接光缆,这无疑会对小鼠造成应激,并可能影响实验结果。

 

为解决这一问题,科学家们将光遗传学与一种微型无线供能的可植入设备整合在一起开发了一种微型装置。研究人员指出,开发一种可传递光信号的微型装置是研究中比较容易的部分,真正的挑战在于如何在一个比较大的区域内给装置供能。

 

在行为学实验中,小鼠会到处活动,而研究人员需要对它们的行为进行追踪,在特定位置给装置供能进行激发。

 

研究人员设计了一个能够放大和储存射频能量的活动平台,当小鼠到达该平台的特定部位,利用射频能量波长与小鼠体内共振波长相同的特性,将射频能量传递到小鼠体内被脑部的微型装置接收为其供能。

 

这种创新性的能量传递方式帮助该研究团队开发出了可用于神经研究的微型装置。研究人员也指出,这一装置和这种新型供能方式的出现为更好地理解和治疗神经紊乱性疾病,运动障碍和其他疾病开启了新的大门。


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