物理科技生物学-PHYICA

基于石墨烯的新型神经探针改善了癫痫脑信号的检测

纳米技术 2022-08-19 23:58:11

曼彻斯特大学 信用:Pixabay/CC0公共领域 今天发表的新研究表明,微小的石墨烯神经探针可以安全地用于大大提高我们对癫痫病因的理解

石墨烯深度神经探针(gDNP)由嵌入在微米薄聚合物柔性衬底中的毫米长的线性微型晶体管阵列组成

这些晶体管是由曼彻斯特大学神经医学实验室和UCL神经病学研究所及其石墨烯旗舰合作伙伴合作开发的

这篇论文今天发表在《自然纳米技术》杂志上,表明这种独特的柔性大脑探针可以用来记录与癫痫相关的病理大脑信号,具有极好的保真度和高空间分辨率

博士;医生

曼彻斯特大学纳米神经研究小组的罗布·怀克斯说,“这项技术的应用将使研究人员能够研究低频振荡在促进癫痫发作易感性窗口以及改善与癫痫相关的临床相关电生理生物标志物检测方面的作用

" 将柔性gDNP装置长期植入癫痫小鼠体内

植入的设备提供了卓越的空间分辨率和非常丰富的宽带宽记录癫痫脑信号超过数周

此外,广泛的慢性生物相容性测试证实没有明显的组织损伤和神经炎症,这归因于所用材料(包括石墨烯)的生物相容性和gDNP装置的柔性

使用电生理探针记录和绘制全范围脑信号的能力将极大地促进我们对脑疾病的理解,并有助于对患有各种神经疾病的患者进行临床管理

目前的技术在准确获得高空间保真度的超低脑信号方面能力有限

癫痫是全世界最常见的严重脑部疾病,高达30%的人无法使用传统的抗癫痫药物控制癫痫发作

对于药物难治的患者,癫痫手术可能是一个可行的选择

手术切除癫痫首次发作的大脑区域可以导致癫痫发作自由;然而,手术的成功依赖于准确识别癫痫发作区域(SOZ)

癫痫信号跨越了很宽的频率范围——比传统扫描中监测到的频带要大得多

SOZ的电图生物标志物包括非常快的振荡以及次流活动和直流(DC)移动

实施这项新技术可以让研究人员研究次声波振荡在促进癫痫发作易感性窗口方面的作用,以及改善与癫痫相关的临床相关电生理生物标志物的检测

这项新技术的未来临床应用提供了一种可能性,即在手术前更精确地识别和限制负责癫痫发作的大脑区域,从而减少切除范围,获得更好的结果

最终,这项技术还可以应用于提高我们对其他与超低脑信号相关的神经系统疾病的理解,如创伤性脑损伤、中风和偏头痛

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