Deploying Intracortical Electrode Arrays to Record and Stimulate in a Tissue Volume
部署皮质内电极阵列以在组织体积中进行记录和刺激
基本信息
- 批准号:10636123
- 负责人:
- 金额:$ 47.24万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:
- 财政年份:2023
- 资助国家:美国
- 起止时间:2023-05-01 至 2028-02-29
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:3-DimensionalAccelerationAgingAnimalsAreaBrainCellsChronicClinicalCollaborationsConeDataDevice DesignsDevicesElasticityElectrodesElementsEncapsulatedExposure toFailureForeign BodiesFutureGene ExpressionGeometryGoalsGoldHistologicHourImplantLocationMapsMeasuresMichiganMicroelectrodesMicrofabricationModelingModulusMonitorMotor CortexMusNeurosciencesPatternPerformancePhysiologicalPositioning AttributeProteinsProteomicsPublicationsPublishingRecording of previous eventsRecordsResistanceResolutionSepharoseShapesSiteStructureTechnologyTimeTinTissuesTraumaWaterWorkbrain tissuebrain volumeclinical applicationcrosslinkdesignexperimental studyfabricationimplantable deviceimplantationimprovedinterestliquid crystal polymermechanical propertiesmeterneuralneural circuitneuroinflammationresponsetranscriptomicsuptake
项目摘要
Project Summary
The overall goal of this project is to develop a new intracortical electrode array where a flat device is inserted
that then deploys microelectrodes at controlled distances within a volume of tissue. This deployable neural
interface will overcome two critical limitations associated with recording and stimulation of the cortex: 1) each
insertion only leads to placement of electrodes at a point or along a linear path within brain tissue and 2) the
recording performance is reduced by adverse tissue response. This work will result in deployable electrode
arrays using shape-changing liquid crystal polymer (LCP) substrates with microelectrodes patterned by
photolithography. The LCP substrates remain flat during fabrication and processing, then deploy after
implantation to predetermined locations that are up to 200 µm away from the implantation site. The central
premise of this work is that electrode deployment from a single insertion can enable volumetric
placement of microelectrodes in mouse cortex with viable recording and stimulation capability for over
four months. The team’s published and preliminary data demonstrate the feasibility of creating deployable
electrode arrays using shape-changing liquid crystal polymer (LCP) substrates with microelectrodes patterned
by photolithography. To realize this premise, three specific aims are proposed: 1) Fabricate and characterize
deployable electrode arrays, 2) Characterize the foreign body response elicited by deploying microelectrode
arrays, and 3) Characterize deploying microelectrode arrays by chronic recording and measuring
electrochemical performance of the electrodes. The team brings together the necessary expertise in materials
and microfabrication (PI Ware) and neural interface design and characterization (Co-I Pancrazio), and
histological response to implanted devices (Co-I Capadona).
项目概要
该项目的总体目标是开发一种新的皮质内电极阵列,其中插入扁平装置
然后在一定体积的组织内以受控距离部署微电极。
接口将克服与皮层记录和刺激相关的两个关键限制:1)每个
插入仅导致将电极放置在脑组织内的一点或沿线性路径放置,并且 2)
不利的组织反应会降低记录性能。这项工作将导致可展开电极。
使用形状可改变的液晶聚合物(LCP)基板和微电极图案的阵列
LCP 基板在制造和加工过程中保持平坦,然后进行部署。
植入到距植入部位最多 200 µm 的预定位置。
这项工作的前提是单次插入的电极部署可以实现体积测量
将微电极放置在小鼠皮层中,具有可行的记录和刺激能力
该团队发布的初步数据证明了创建可部署的可行性。
使用具有微电极图案的可变形液晶聚合物(LCP)基板的电极阵列
为了实现这一前提,提出了三个具体目标:1)制造和表征。
可部署电极阵列,2) 表征部署微电极引起的异物反应
阵列,以及 3) 通过长期记录和测量来表征微电极阵列的部署
该团队汇集了材料方面必要的专业知识。
和微加工 (PI Ware) 以及神经接口设计和表征 (Co-I Pancrazio),以及
对植入装置的组织学反应(Co-I Capadona)。
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)
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