INSPIRE Track 1: Imaging Neuronal Network Activity using Voltage-Gated Optical Transitions in Graphene

INSPIRE 轨道 1:使用石墨烯中的电压门控光学跃迁对神经元网络活动进行成像

基本信息

  • 批准号:
    1344302
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 100万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2013
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2013-09-15 至 2018-08-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This INSPIRE award is partially funded by the Electronic and Photonic Materials Program and the Biomaterials Program in the Division of Materials Research in the Directorate for Mathematical and Physical Sciences; the Neural Systems Program in the Division of Integrative Organismal Systems in the Directorate for Biological Sciences; the Instrument Development for Biological Research Program in the Division of Biological Infrastructure in the Directorate for Biological Sciences; and the Nano-Biosensing Program in the Division of Chemical, Bioengineering, Environmental, and Transport Systems in the Directorate for Engineering.Technical Description: This research project aims to develop a novel technique to detect electric activities of a neuronal network using voltage-gated optical transitions in graphene. A neuron receives, analyzes and conveys information in the form of electrical signals such as action potentials. The decoding of neural data requires accurate recording of those electrical signals. This project exploits unique electrical and optical properties of graphene to detect electric activities of a neuronal network in a highly parallel and non-invasive manner. It advances scientific understanding in several important fronts, including (1) fundamental understanding of graphene as a unique electronic and optical material for high-sensitivity bio-imaging, (2) interfacing graphene with neuron cells, (3) non-invasive optical detection of action potential, and (4) highly parallel imaging of neuron activity in a neuronal network. This project builds on the complimentary expertise of Professor Wang and Professor Cui on graphene optical spectroscopy and neural electrophysiology, respectively.Non-technical Description: This project captures the tremendous opportunities provided by graphene for optical imaging of neural network activities, which has a potential to become an important tool in neuroscience. The research requires extensive collaboration and exchange of students between Cui and Wang labs, which provides a unique opportunity for graduate and undergraduate students to be exposed to sciences in different disciplines including biology, engineering, materials science, optics, and physics.
该Inspire奖部分由电子和光子材料计划以及数学和物理科学局材料研究部的生物材料计划资助;生物科学局综合生物系统部门的神经系统计划;生物科学局生物基础设施司的生物研究仪器开发计划;以及工程局中化学,生物工程,环境和运输系统的纳米生物传感计划。技术描述:该研究项目旨在开发一种新型技术,以检测使用石墨烯中使用电压门控光学过渡的神经元网络的电动活动。神经元以电信号(例如动作电位)的形式接收,分析和传达信息。神经数据的解码需要准确记录这些电信号。 该项目利用石墨烯的独特电气和光学特性以高度平行和无创的方式检测神经元网络的电活动。它在几个重要方面进行了科学理解,包括(1)将石墨烯作为用于高敏化生物成像的独特的电子和光学材料的基本理解,(2)将石墨烯与神经元细胞接口,(3)动作潜在的非侵入性光学检测,以及(4)神经元网络中神经元的高度平行成像。该项目基于Wang教授和CUI教授在石墨烯光谱和神经电生理学方面的免费专业知识。没有技术描述:该项目捕获了石墨烯为神经网络活动提供的光学成像提供的巨大机会,这有可能成为神经科学的重要工具。 这项研究需要在CUI和Wang Labs之间进行广泛的合作和交流,这为研究生和本科生提供了一个独特的机会,可以接触到不同学科的科学,包括生物学,工程,材料科学,光学和物理学。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Feng Wang其他文献

Various measures and the distinction of tense and lax contrasts: The case of Zhoucheng Bai
多种措施与紧张与宽松对比的区分——以白周成为例
Use of Hot-Film Anemometry for Wall Shear Stress Measurements in Unsteady Flows
使用热膜风速计测量非定常流中的壁剪应力
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    C. Ariyaratne;Feng Wang;S. He;A. Vardy
  • 通讯作者:
    A. Vardy
Neural Stimulation: Multiplexed Optogenetic Stimulation of Neurons with Spectrum‐Selective Upconversion Nanoparticles (Adv. Healthcare Mater. 17/2017)
神经刺激:使用光谱选择性上转换纳米粒子对神经元进行多重光遗传学刺激(Adv. Healthcare Mater. 17/2017)
  • DOI:
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Xudong Lin;Ying Wang;Xian Chen;Runhuai Yang;Zixun Wang;Jingyu Feng;Haitao Wang;K. Lai;Jufang He;Feng Wang;Peng Shi
  • 通讯作者:
    Peng Shi
Multifunctional Antibody Agonists Targeting Glucagon-like Peptide-1, Glucagon, and Glucose-Dependent Insulinotropic Polypeptide Receptors.
靶向胰高血糖素样肽 1、胰高血糖素和葡萄糖依赖性促胰岛素多肽受体的多功能抗体激动剂。
  • DOI:
  • 发表时间:
    2016
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Ying Wang;Jintang Du;Huafei Zou;Yan Liu;Yuhan Zhang;Jose Gonzalez;Elizabeth Chao;Lucy Lu;Pengyu Yang;Holly Parker;V. Nguyen;Weijun Shen;Danling Wang;P. Schultz;Feng Wang
  • 通讯作者:
    Feng Wang
Determination of nucleic acid by its enhancement effect on the fluorescence of Ellagic acid – Cationic surfactant system
鞣花酸-阳离子表面活性剂体系荧光增强作用测定核酸
  • DOI:
  • 发表时间:
    2010
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Feng Wang;Wei Huang;Yanwei Wang;B. Tang
  • 通讯作者:
    B. Tang

Feng Wang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Feng Wang', 18)}}的其他基金

Exploring electrodynamics of correlated 2D transition metal dichalcogenides using on-chip terahertz spectroscopy
使用片上太赫兹光谱探索相关二维过渡金属二硫属化物的电动力学
  • 批准号:
    2311205
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Extending the Time and Length Scale of Electronic Structure Methods Through Force Matching
通过力匹配扩展电子结构方法的时间和长度范围
  • 批准号:
    2245371
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
PFI-TT: Using artificial intelligence to improve the accuracy of automated pavement condition data collection
PFI-TT:利用人工智能提高自动路面状况数据收集的准确性
  • 批准号:
    2213694
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
I-Corps: Automated pavement condition survey system to improve cost-effectiveness
I-Corps:自动化路面状况调查系统,以提高成本效益
  • 批准号:
    2051192
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Exploring Luttinger Liquid Physics in Carbon Nanotubes with Combined Electrical and Optical Probes
利用电学和光学探针相结合探索碳纳米管中的卢廷格液体物理
  • 批准号:
    1808635
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
SusChEM: Multiscale Interaction Potentials for Cellulose
SusChEM:纤维素的多尺度相互作用势
  • 批准号:
    1609650
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
EFRI 2-DARE: Valley Optoelectronics with Atomically Thin Transition Metal Dichalcogenides
EFRI 2-DARE:Valley Opto electronics 具有原子薄过渡金属二硫化物
  • 批准号:
    1542741
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Probing Van der Waals Coupled One-Dimensional Physics in Double-Walled Carbon Nanotubes
探索双壁碳纳米管中的范德华耦合一维物理
  • 批准号:
    1404865
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
NeTS: JUNO: Collaborative Research: Location-Based Forwarding and ID-Based Routing (LORIF) for the Future Internet
NetS:JUNO:协作研究:未来互联网的基于位置的转发和基于 ID 的路由 (LORIF)
  • 批准号:
    1402857
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Support for 5th International Workshop on Nanotube Optics and Nanospectroscopy (WONTON 2013) in Santa Fe, NM, USA; Summer 2013
支持在美国新墨西哥州圣达菲举行的第五届纳米管光学和纳米光谱学国际研讨会 (WONTON 2013);
  • 批准号:
    1332604
  • 财政年份:
    2013
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

单细胞成像追踪研究重编程中物理特征对细胞命运的影响
  • 批准号:
    32300665
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
三维黏弹性TTI介质中地震射线追踪及走时成像方法研究
  • 批准号:
    42304060
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于单像素探测的高速运动目标追踪与成像技术研究
  • 批准号:
    62305144
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于X射线近红外发光成像的纳塑料环境行为可视化动态追踪研究
  • 批准号:
    22276034
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    54.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目
下属破坏型追随力和领导创伤后应急障碍:概念测量与基于fMRI脑功能成像的人力资源干预系统追踪研究
  • 批准号:
    72272048
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    45.00 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

NSF Convergence Accelerator Track L: Smartphone Time-Resolved Luminescence Imaging and Detection (STRIDE) for Point-of-Care Diagnostics
NSF 融合加速器轨道 L:用于即时诊断的智能手机时间分辨发光成像和检测 (STRIDE)
  • 批准号:
    2344476
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NSF Convergence Accelerator Track M: Bioinspired Multispectral Imaging Technology for Intraoperative Cancer Detection
NSF 融合加速器轨道 M:用于术中癌症检测的仿生多光谱成像技术
  • 批准号:
    2344460
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
RII Track-4:NSF: In-vitro Cytotoxicity Assessment of Synthesized Quantum Dots for Enhanced Cell Imaging
RII Track-4:NSF:用于增强细胞成像的合成量子点的体外细胞毒性评估
  • 批准号:
    2327429
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Equipment: MRI: Track 2 Acquisition of a Novel Performance-Driven 3D Imaging System for Extremely Noisy Objects (NPIX)
设备: MRI:第 2 道采购新型性能驱动的 3D 成像系统,用于极噪物体 (NPIX)
  • 批准号:
    2319708
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Spatialomics and quantitative MRI of ischemic injury in a piglet model of Legg-Calve-Perthes disease
Legg-Calve-Perthes 病仔猪模型缺血性损伤的空间组学和定量 MRI
  • 批准号:
    10806492
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 100万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了