Нейрочип - Neurochip

А нейрочип является Интегральная схема чип (например, микропроцессор ), который предназначен для взаимодействия с нейронный клетки.

Формирование

Оно сделано из кремний который легирован таким образом, что он содержит EOSFET (электролит-оксидно-полупроводниковые полевые транзисторы ), который может определять электрическую активность нейронов (потенциалы действия ) в вышеперечисленных физиологических электролит решение. Он также содержит конденсаторы для электростимуляции нейронов. Университет Калгари, Факультет медицины ученые во главе с канадским ученым пакистанского происхождения Навид Сайед кто доказал, что возможно культивировать сеть клеток мозга, которые повторно соединяются на кремниевом чипе - или мозг на микрочипе - разработали новую технологию, которая отслеживает активность клеток мозга с разрешением, никогда ранее не достигнутым.

Разработано с Национальный исследовательский совет Канады (NRC), новые кремниевые чипы также проще в использовании, что поможет в будущем понять, как клетки мозга работают в нормальных условиях, и позволит открывать лекарства от различных нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и Паркинсона.

Лаборатория Навида Сайда культивировала клетки мозга на микрочипе. Новая технология, разработанная лабораторией Навида Сайда в сотрудничестве с NRC, была опубликована онлайн в августе 2010 года в журнале Biomedical Devices.[1] Это первый в мире нейрочип.[2][3] Он основан на более ранних экспериментах Сайеда по технологии нейрочипов, проведенных еще в 2003 году.[4]

«Этот технический прорыв означает, что мы можем отслеживать тонкие изменения активности мозга на уровне ионных каналов и синаптических потенциалов, которые также являются наиболее подходящими целевыми точками для разработки лекарств от нейродегенеративных заболеваний и нейропсихологических расстройств», - говорит Сайед, профессор и руководитель Отделение клеточной биологии и анатомии, член Института мозга Хотчкисса и советник вице-президента по исследованиям в области биомедицинской инженерии Чикагского университета.

Новые нейрочипы также автоматизированы, а это означает, что любой может научиться размещать на них отдельные клетки мозга. Раньше требовались годы обучения, чтобы научиться записывать активность ионных каналов в клетках мозга, и можно было контролировать только одну или две клетки одновременно. Теперь более крупные сети клеток можно разместить на чипе и наблюдать в мельчайших деталях, что позволяет анализировать сети нескольких клеток мозга и выполнять автоматический крупномасштабный скрининг лекарств для различных дисфункций мозга.[5]

Эта новая технология может помочь ученым в различных областях и в различных исследовательских проектах. Джеральд Зампони, профессор и заведующий кафедрой физиологии и фармакологии и член Института мозга Хотчкисса, говорит: «Эта технология, вероятно, может быть расширена так, что станет новым инструментом для скрининга лекарств средней производительности, в дополнение к его полезность для фундаментальных биомедицинских исследований ».[6]

«В предыдущих исследованиях исследователи разработали нейрочип, который мог напрямую стимулировать и регистрировать активность клеток мозга. Орли Ядид-Печт и Naweed Syed успешно разработали новую технологию «лаборатория на чипе», которая с помощью сверхчувствительного компонента, встроенного непосредственно в микрочип, также позволяет напрямую визуализировать активность клеток мозга ».[7]

Приложения

Настоящее применение - исследование нейронов. Будущие приложения (все еще в экспериментальной фазе) имплантаты сетчатки или имплантаты мозга.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Кэролайн Абрахам (9 августа 2010 г.). "Ученые Калгари создают человеческий нейрочип"'". Глобус и почта. Получено 16 апреля, 2014.
  2. ^ Университет Калгари: Навид Сайед
  3. ^ Кэролайн Абрахам (9 августа 2010 г.). "Ученые Калгари создают человеческий нейрочип"'". Глобус и почта. Получено 16 апреля, 2014.
  4. ^ Кауль, Р. Александр; Сайед, Навид И.; Фромхерц, Питер (29 августа 2003 г.). «Нейрон-полупроводниковый чип с химическим синапсом между идентифицированными нейронами». Письма с физическими проверками. 92 (3): 038102. Дои:10.1103 / PhysRevLett.92.038102. PMID  14753914.
  5. ^ "Скоро: человеческий мозг на микрочипе". Скоро в продаже: человеческий мозг на микрочипе. 11 августа 2010 г.. Получено 16 апреля, 2014.
  6. ^ «Нейрочипы контролируют клетки с беспрецедентным разрешением». Инженер. 13 августа 2010 г.. Получено 16 апреля, 2014.
  7. ^ «Новые достижения нейрочипа» UToday, Университет Калгари, 1 августа 2012 г.

внешние ссылки