神経微小電極は、体内の生物学的システムと外部デバイスの間の情報交換に重要な埋め込み型デバイスです。ただし、その長期的な信頼性と機能は、生体適合性、機械的安定性、電気化学的安定性などのさまざまな要因に依存します。神経電極の性能を向上させるために、研究者チームは、導電性ポリマーで修飾された電極界面の修飾を含む新しいアプローチを模索しました。金ナノ粒子。この記事では、彼らがどのようにしてこれを達成できたのか、そしてそれが次世代の神経電極の開発に与える潜在的な影響について説明します。
研究者らは、その場電気化学堆積を利用して、電極界面に金ナノ粒子の層を作成しました。次に、彼らは自己組織化原理を利用して、ナノ粒子の表面にカルボン酸官能基を導入しました。次のステップでは、電気化学重合を使用して、正に帯電した導電性ポリマーをナノ粒子の表面にしっかりと接続し、PEDOT/3-MPA-Au 神経界面修飾層を形成しました。
厳格なテストの結果、PEDOT/3-MPA-Au 電極は、120 W の電力で 100 サイクルのボルタンメトリーおよび機械的超音波テストを受けた後でも、低い電気化学抵抗を示しました。研究者らはさらに、改良された電極をマウスの海馬領域に埋め込み、数カ月にわたる長期電気生理学的記録を実施することで、その機能を評価した。彼らは、電極がより高い信号対雑音比の神経活動を記録したことを観察し、未修正の電極と比較してより優れたパフォーマンスを示しました。
結論として、神経電極上での導電性ポリマー修飾金ナノ粒子の使用は、慢性移植における神経電極の機能と信頼性を改善する上で有望なアプローチを提示する。 PEDOT/3-MPA-Au 修飾層は、電気化学抵抗が低く、生体内で高品質の神経記録を維持することが実証されています。さらなる研究開発が必要ではあるが、この画期的な進歩は、脳活動の監視、補綴物の制御、ニューラルコンピューティングなどのさまざまな用途向けに、より堅牢で長持ちする神経電極の作成への道を開く可能性がある。
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