Среда 24 апреля 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Общество» Здоровье» Исследователи изобрели электроды с нанопечатью для индивидуального лечения неврологических расстройств


Исследователи изобрели электроды с нанопечатью для индивидуального лечения неврологических расстройств

Среда, 05 Октября 2022 22:53

Исследователи из Университета Карнеги-Меллона впервые разработали CMU Array — новый тип массива микроэлектродов для платформ интерфейса мозг-компьютер. Он может изменить то, как врачи могут лечить неврологические расстройства.

 

Массив микроэлектродов сверхвысокой плотности (MEA), напечатанный на 3D-принтере в наномасштабе, полностью настраивается. Это означает, что однажды пациенты, страдающие эпилепсией или потерей функций конечностей из-за инсульта, смогут получить персонализированное лечение, оптимизированное для их индивидуальных потребностей.

 

Сотрудничество объединяет опыт Рахула Паната, доцента машиностроения, и Эрика Иттри, доцента биологических наук. Команда применила новейшую технику микропроизводства, аэрозольную струйную 3D-печать, для производства массивов, которые решили основные конструктивные барьеры других массивов интерфейса мозг-компьютер (BCI). Результаты были опубликованы в журнале Science Advances .

 

«Аэрозольная струйная 3D-печать предлагает три основных преимущества, — пояснил Панат. «Пользователи могут настраивать свои MEA в соответствии с конкретными потребностями; MEA могут работать в трех измерениях в мозгу; а плотность MEA увеличивается и, следовательно, становится более надежной».

 

BCI на основе MEA соединяют нейроны в мозге с внешней электроникой для мониторинга или стимуляции активности мозга. Они часто используются в таких приложениях, как нейропротезные устройства, искусственные конечности и визуальные имплантаты для передачи информации от мозга к конечностям, которые потеряли функциональность. BCI также имеют потенциальное применение в лечении неврологических заболеваний , таких как эпилепсия, депрессия и обсессивно-компульсивное расстройство. Однако существующие устройства имеют ограничения.

 

Существует два типа популярных устройств BCI. Самым старым MEA является массив Юта, разработанный в Университете Юты и запатентованный в 1993 году. В этом массиве на основе силикона используется поле крошечных штифтов или хвостовиков, которые можно вставлять непосредственно в мозг для обнаружения электрического разряда от нейронов в наконечник каждой булавки.

 

Другим типом является массив Мичиган, который печатается на плоских тонких силиконовых чипах. Он считывает электроны, когда они простреливают чипы. Из-за конструктивных ограничений оба этих массива могут записывать только в двумерной плоскости. Это означает, что их нельзя настроить в соответствии с потребностями каждого пациента или применения.

 

Наиболее важным аспектом МЭА является его способность трехмерного отбора проб, которая ограничена плотностью микроэлектродов в массиве и возможностью размещения этих массивов в точном месте, которое необходимо измерить. Современные технологии производства МЭБ значительно продвинулись вперед в отношении плотности этих массивов микроэлектродов. Добавление третьего измерения значительно увеличивает возможности выборки массивов. Кроме того, MEA, изготавливаемые по индивидуальному заказу для каждого конкретного приложения, позволяют получать более точные и достоверные показания.

 

Исследовательский CMU Array является самым плотным BCI, примерно на порядок более плотным, чем BCI Utah Array.

 

Востребованы МЭА более высокого качества. MEA, используемые для управления виртуальными действиями на компьютере или сложными движениями конечностей, наталкиваются на ограничения текущей технологии. Для более продвинутых приложений требуются MEA, которые настраиваются для каждого человека и имеют гораздо более высокую точность, чем те, что доступны в настоящее время.

 

«Теперь в течение нескольких дней мы можем изготовить прецизионное медицинское устройство, адаптированное к потребностям пациента или экспериментатора», — говорит Иттри, соавтор исследования. Кроме того, в то время как такие технологии, как стимуляция зрительной коры и управление искусственными конечностями, успешно используются общественностью, возможность персонализировать систему управления в мозге может проложить путь к огромному прогрессу в этой области.

 

Панат предсказывает, что для испытаний на людях может потребоваться пять лет, а для коммерческого использования — еще больше. Команда рада представить этот успешный процесс другим исследователям в этой области, чтобы начать тестирование широкого спектра приложений.

 

Ожидается получение патента на архитектуру CMU Array и метод производства. Следующим шагом, по словам Паната, является работа с Национальными институтами здравоохранения (NIH) и другими деловыми партнерами, чтобы как можно быстрее передать эти результаты другим лабораториям и подать заявку на финансирование для коммерциализации этой технологии.

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Здоровье   Теги Новости
Главное за сутки
Что известно о деле заместителя министра обороны РФ Тимура Иванова Что известно о деле заместителя министра обороны РФ Тимура Иванова СК РФ во вторник сообщил о задержании замминистра обороны РФ Тимура Иванова по подозрению в получении взятки. Позже его арестовали. ТАСС собрал факты о произошедшем. Обстоятельства дела Иванов задержан по…
В Минобороны сообщили о перехвате и уничтожении восьми БПЛА над центральной частью РФ В Минобороны сообщили о перехвате и уничтожении восьми БПЛА над центральной частью РФ Восемь украинских беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) перехвачены и уничтожены над регионами центральной части России. Об этом сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи пресечены попытки киевского режима совершить террористические…
В Смоленской области после атаки беспилотников произошли пожары на топливо-энергетических объектах В Смоленской области после атаки беспилотников произошли пожары на топливо-энергетических объектах Пожары возникли на гражданских топливо-энергетических объектах в Смоленском и Ярцевском районах Смоленской области. По предварительным данным, это стало результатом атаки украинских беспилотников, сообщил в Telegram-канале глава региона Василий Анохин. "Наш…
Интернет и СМИ
Читайте также
Антибиотики не оказывают влияния на тяжесть или продолжительность кашля Антибиотики не оказывают влияния на тяжесть или продолжительность кашля Исследование медиков из Georgetown University Medical Center показало, что использование антибиотиков не оказывает заметного влияния на тяжесть или продолжительность кашля, даже в случае наличия бактериальной инфекции. Публикация на портале EurekAlert,…
Neurology: когнитивно-стимулирующие профессии снижают риск деменции  Neurology: когнитивно-стимулирующие профессии снижают риск деменции  Согласно новому исследованию Колумбийского университета Мейлмана, люди, занимавшиеся когнитивно-стимулирующими профессиями в возрасте 30, 40, 50 и 60 лет, имели меньший риск легких когнитивных нарушений (MCI) и деменции после 70 лет. …
Физические упражнения после завтрака снижают уровень сахара в крови Физические упражнения после завтрака снижают уровень сахара в крови Ученые из Foro Italico University of Rome представили результаты своего исследования, опубликованные на портале Nutrition, которые указывают на эффективность физических упражнений для контроля уровня сахара в крови у людей с…
Тема дня
Бездарность власти стала проклятием Великобритании Бездарность власти стала проклятием Великобритании

Премьер-министр Великобритании Риши Сунак не оправдал надежд населения и побил все прежние рекорды н...

Фото
J. Neurosci: Учеными выявлена причина медлительности пожилых людей J. Neurosci: Учеными выявлена причина медлительности пожилых людей

Движения пожилых людей более медленные, поскольку их мышцам приходится тратить на эти действия больш...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

Да, в самое ближайшее время - 44.3%
Да, но не раньше, чем через полгода - 12.2%
Нет, ни при каком развитии событий - 20.8%
Нет, потому что вводить будет некуда - 20.6%

Всего голосов:: 476

 

Анекдот дня

С годами фото в паспорте все лучше и лучше.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".