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光電/顯示技術  

CMOS神經探針為治療腦部疾病鋪路

上網時間: 2016年01月06日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:奈米光子電路  光極  CMOS  探針  光遺傳學 

在2015年IEEE國際電子元件會議(IEEE IEDM 2015)上,奈米電子研究中心imec、魯汶大學(KU Leuven)以及法蘭德神經電子學研究中心(NERF,由VIB/KU Leuven與imec共同成立)攜手發表一套神經探針晶片,利用CMOS相容製程結合12款單晶片整合的奈米光子電路(optrode) ,可望為腦部疾病帶來創新療法。

該探針以光遺傳學技術為基礎,能夠為個別神經進行光學刺激與電子檢測。研究人員的這項新發現,可望為進一步瞭解人腦以及針對像阿茲海默症、精神分裂症、自閉與癲癇等腦部疾病的創新療法而鋪路。

目前用於記錄神經活動的現有裝置以及對於腦部功能的研究均十分有限。而且,腦部是由許多在遺傳上與功能上各不相同的神經元類型所組成的,傳統的探針無法克服所記錄的電訊號相對於其來源之間的歧異。


新式探針可實現主動式光輸出
(來源:imec)

研究人員開發的新式神經探針能夠克服這些挑戰,為更深入瞭解腦部另闢新的路徑,同時為腦部疾病帶來創新的治療方法。

這種新式探針結合電子與光子,從而可執行極其靈敏的測量。完全整合的植入式神經微系統擁有先進的功能,能夠進行細胞級的檢測、處理以及解釋神經數據。該系統採用非常高密度的電極和奈米光子電路(光極)。因此,這種光極使用光遺傳學刺激單個神經元——在光遺傳學技術中,透過遺傳性改造神經元使其對光敏感,從而可透過光脈衝使其易於受刺激。

這項研究獲得了比利時法蘭德技術創新機構(IWT)的OptoBrain計劃支持。

編譯:Susan Hong

(參考原文:CMOS-Based Neural Probes Tackle Single Neurons,by Julien Happich)





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