Ultra-Flexible Tech kann das Gehirn überwachen.

Aktivität des Gehirns lässt sich Echtzeit mit winzigen injizierbaren flexible Elektronik, laut einer neuen Studie an Mäusen durchgeführt.

Solche Geräte eines Tages verwendet werden könnte um Hirnaktivität abbilden, oder sogar stimulieren Aktivität um Menschen mit Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit zu behandeln, hinzugefügt Wissenschaftler.

Traditionelle Elektronik sind starr, aber Erfinder haben vor kurzem entwickelt flexible und dehnbare Elektronik. Diese neuen Geräte können möglicherweise zu Bildschirmen führen, eine roll-up oder Falten, um in eine Tasche passen könnte.

Ein wichtiger Weg, die flexible Elektronik verwendet werden könnten wäre Anwendungen innerhalb des Körpers, wo sie helfen könnten, zu überwachen und lebendes Gewebe zu manipulieren. Aktuelle flexible Elektronik sind jedoch in der Regel flache Platten, entworfen, um auf Oberflächen liegen.

Als solche kann ein Blatt in den Körper platziert werden, nur durch einen Schlitz Einschneiden des Gewebes, die mindestens so breit wie das Blatt, zum Beispiel eine Person Haut oder Schädel, einen Schlitz einschneiden, Koautor der Studie sagte Charles Lieber, Nano und sich an der Harvard University. "Es ist schwierig, aber entscheidend für die komplexen und empfindlichen Elektronik zu schützen, wenn es geliefert wird," sagte er. "Alle traditionellen Verfahren beinhalten Chirurgie, die eine Öffnung gleich der Größe der Struktur machen würde."

Jetzt Wissenschaftler Elektronik flexibel genug, um in die Nadel einer Spritze gefüllt bekommen entwickelt haben – ein Rohr mit einem Durchmesser kleiner als etwa 100 µm oder über die durchschnittliche Breite eines menschlichen Haares. [10 Technologien, die Ihr Leben verändern werden]

"Unsere neue Netz flexible Elektronik 1 Million mal flexibler als die State-of-the-Art flexible Elektronik", sagte Lieber Live Science.

Die neuen Geräte beginnen als kleine flache Platten etwa so groß wie eine Briefmarke, gemacht von Metallelektroden und Silikon-Leitungen, die jeweils nur Nanometer oder Milliardstel von einem Meter dick sind. Diese Blätter sind Netze wie Hähnchen Draht, bestehend aus etwa 90 Prozent aus leerem Raum.

Eine Vielzahl von Sensoren können in diese Netze eingebunden. Um Daten von diesen Sensoren nach außen zu ernähren, enthält eine Seite jedes der Netze Metall-Pads, die Forscher bis zu außerhalb Drähte Haken können.

Wenn in Flüssigkeit suspendiert, die in einer Spritze aufgezogen wird, Aufrollen der Netze natürlich in Blättern wie, röhrenförmige Form. Nachdem sie injiziert werden, kehren sie zurück zu ihrer ursprünglichen Form in weniger als einer Stunde.

"Wir genau diese ultra-flexible Elektronik durch eine gemeinsame Spritze Injektion in praktisch jede Art von 3D weiches Material liefern können", sagte Lieber. "Der Einspritzvorgang und ultraflexible Elektronik stellen die gezielte Strukturen keinen Schaden."

In Experimenten injiziert die Wissenschaftler diese Netze in zwei unterschiedliche Gehirnregionen bei live Mäusen. "Wenn wir die Elektronik in einem Gehirn der Maus mit fast keine Blutungen und erfolgreich aufgezeichneten Aktivität des Gehirns injiziert, wir wussten, dass wir auf etwas sehr spannendes," sagte Lieber.

Die flexible, dünne Natur der Drähte und der porösen Qualität der Netze half die Geräte in lebendes Gewebe zu integrieren, die sie innerhalb implantiert wurden. "Es gibt kein Narbengewebe oder Immunantwort auf den injizierten ultra-flexible Netz Elektronik Monaten nach der Implantation, welche Kontraste für alle bisher mit größeren und steifere Sonden arbeiten," sagte Lieber. "Dies könnte transformative für Hirnforschung und Medizin sein."

Diese Geräte waren in der Lage zu vernetzen mit gesunde Neuronen im Gehirn Maus und ihre Tätigkeit zu überwachen. Die Einrichtung, die sie verwendet ist viel kleiner und leichter als herkömmliche elektronische Systeme im Gehirn implantiert. "Es ermöglicht die Maus ganz natürlich, ohne Gewicht auf seinen Kopf Verhalten", sagte Lieber.

In Zukunft möchte die Forscher sehen, ob ihre injizierbaren Geräte für lange Zeitspannen im Körper stabil bleiben können. Solche medizinischen Implantaten könnte helfen Datensatz und Aktivität im Gehirn zu stimulieren, wie z. B. in Regionen, die von der Parkinson-Krankheit beschädigt, Lieber sagte. Netz-Elektronik könnte auch in den Augen gehen und mit Stammzell-Therapien kombiniert werden, fügte er hinzu.

In anderen Experimenten zeigten die Forscher konnten sie injizieren und integrieren ihre Netze in eine Vielzahl von synthetischen Strukturen sowie, wie Hohlräume im Inneren Silikon Gummiblöcke. Sie suggerieren, dass injizierbare Elektronik verwendet werden, um künstliche Strukturen mit Korrosion und Drucksensoren überwachen.

Die Wissenschaftler festgestellt, dass mehr als 90 Prozent ihrer Geräte nach der Injektion gearbeitet. Dennoch möchten sie voller Erfolg in der Zukunft erreichen, der Faktoren wie die besten Geschwindigkeiten für die Injektionen beinhaltet. Allerdings Lieber die sogar bei 90 Prozent ihrer Netz-Elektronik für kommerzielle Anwendungen besser als konventionelle Gehirn Sonden, sind viele davon nicht im Laufe der Zeit zu arbeiten, weil sie die Gehirn schädigen, die, denen Sie in eingepflanzt werden.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert online-heute (8. Juni) in der Zeitschrift Nature Nanotechnology.

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