Нейрочип это интегральная схема чип (например, микропроцессор ) , который предназначен для взаимодействия с нейронными клетками.
Формирование
Он сделан из кремния, который легирован таким образом, что он содержит EOSFET ( полевые транзисторы электролит- оксид-полупроводник ), которые могут определять электрическую активность нейронов ( потенциалы действия ) в вышеупомянутом физиологическом растворе электролита . Он также содержит конденсаторы для электростимуляции нейронов. Университет Калгари , факультет медицины ученых во главе с пакистанским родился канадский ученый Науид Сайед , который доказал , что можно культивировать сеть клеток головного мозга , которые переподключение на кремниевой микросхеме или головного мозга на микрочипе, разработали новую технологию , которая контролирует активность клеток головного мозга с разрешением, никогда ранее не достигнутым.
Новые кремниевые чипы, разработанные совместно с Национальным исследовательским советом Канады (NRC), 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 болезни Альцгеймера и Паркинсона. .
Лаборатория Навида Сайда культивировала клетки мозга на микрочипе. Новая технология, разработанная лабораторией Naweed Syed в сотрудничестве с NRC, была опубликована в Интернете 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 при нейродегенеративных заболеваниях и нейропсихологических расстройствах», - говорит Сайед, профессор и руководитель Департамент 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 значит, что любой может научиться размещать на них отдельные клетки мозга. Раньше требовались годы обучения, чтобы научиться записывать активность ионных каналов в клетках мозга, и было возможно контролировать только одну или две клетки одновременно. Теперь более крупные сети клеток можно разместить на чипе и наблюдать в мельчайших деталях, что позволяет анализировать сеть 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, а также член Института мозга Хотчкисс, говорит: «Эта технология, вероятно, может быть расширена так, что станет новым инструментом для скрининга лекарств со средней пропускной способностью, 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. Теперь Орли Ядид-Печт и Навид Сайед успешно разработали новую технологию« лаборатория на чипе », которая с помощью сверхчувствительного компонента непосредственно на микрочипе, также позволяет получать прямое изображение активности клеток мозга ». [7]
Приложения
Настоящее применение - исследование нейронов. Будущие применения (все еще в экспериментальной фазе) - имплантаты сетчатки или мозга .
Смотрите также
Рекомендации
- ↑ Кэролайн Абрахам (9 августа 2010 г.). «Ученые Калгари , чтобы создать человека„нейрочипа “ » . Глобус и почта . Проверено 16 апреля 2014 года .
- ^ Университет Калгари: Naweed Syed
- ^ Кэролайн Абрахам (9 августа 2010 г.). «Ученые Калгари , чтобы создать человека„нейрочипа “ » . Глобус и почта . Проверено 16 апреля 2014 года .
- ^ Кауль, Р. Александр; Сайед, Навид И .; Фромхерц, Питер (29 августа 2003 г.). «Нейрон-полупроводниковый чип с химическим синапсом между идентифицированными нейронами». Письма с физическим обзором . 92 (3): 038102. DOI : 10,1103 / PhysRevLett.92.038102 . PMID 14753914 .
- ^ "Скоро: человеческий мозг на микрочипе" . Скоро в продаже: человеческий мозг на микрочипе. 11 августа 2010 . Проверено 16 апреля 2014 года .
- ^ «Нейрочипы контролируют клетки с беспрецедентным разрешением» . Инженер . 13 августа 2010 . Проверено 16 апреля 2014 года .
- ^ "Новые достижения для нейрочипа" UToday, Университет Калгари, 1 августа 2012 г.