Neuronale Mikroelektroden sind implantierte Geräte, die für den Informationsaustausch zwischen internen biologischen Systemen und externen Geräten von entscheidender Bedeutung sind. Ihre langfristige Zuverlässigkeit und Funktionalität hängt jedoch unter anderem von verschiedenen Faktoren wie Biokompatibilität, mechanischer Stabilität und elektrochemischer Stabilität ab. Um die Leistung neuronaler Elektroden zu verbessern, hat ein Forscherteam einen neuen Ansatz erforscht, der die Modifikation der Elektrodenschnittstelle mit modifiziertem leitfähigem Polymer beinhaltetGold-Nanopartikel. In diesem Artikel diskutieren wir, wie sie dies erreichen konnten und welche möglichen Auswirkungen es auf die Entwicklung neuronaler Elektroden der nächsten Generation hat.
Die Forscher nutzten die elektrochemische In-situ-Abscheidung, um eine Schicht aus Goldnanopartikeln auf der Elektrodenschnittstelle zu erzeugen. Anschließend nutzten sie Selbstorganisationsprinzipien, um funktionelle Carbonsäuregruppen auf der Oberfläche der Nanopartikel einzuführen. Der nächste Schritt umfasste die Verwendung einer elektrochemischen Polymerisation, um das positiv geladene leitende Polymer auf der Oberfläche der Nanopartikel fest zu verbinden und so eine PEDOT/3-MPA-Au-Neuralschnittstellenmodifikationsschicht zu bilden.
Nach strengen Tests zeigte die PEDOT/3-MPA-Au-Elektrode einen geringen elektrochemischen Widerstand, selbst nachdem sie 100 Zyklen Voltammetrie und mechanischem Ultraschalltest mit 120 W Leistung unterzogen wurde. Die Forscher untersuchten die Funktionalität der modifizierten Elektrode weiter, indem sie sie in den Hippocampusbereich von Mäusen implantierten und mehrere Monate lang elektrophysiologische Langzeitaufzeichnungen durchführten. Sie beobachteten, dass die Elektrode ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis der neuronalen Aktivität aufzeichnete, was auf eine bessere Leistung im Vergleich zu unmodifizierten Elektroden hinweist.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Verwendung leitfähiger, polymermodifizierter Goldnanopartikel auf Nervenelektroden einen vielversprechenden Ansatz zur Verbesserung ihrer Funktion und Zuverlässigkeit bei chronischer Implantation darstellt. Die PEDOT/3-MPA-Au-Modifikationsschicht hat einen geringen elektrochemischen Widerstand und eine anhaltend hochwertige neuronale Aufzeichnung in vivo gezeigt. Obwohl weitere Forschung und Entwicklung erforderlich sind, könnte dieser Durchbruch den Weg für die Entwicklung robusterer und langlebigerer neuronaler Elektroden für verschiedene Anwendungen ebnen, darunter die Überwachung der Gehirnaktivität, die Steuerung von Prothesen und die neuronale Datenverarbeitung.
SAT NANO ist der beste Lieferant von Goldnanopartikeln in China. Wir können 20–30 nm, 50 nm, 100 nm mit 99,99 % liefern. Wenn Sie Fragen haben, wenden Sie sich bitte an sales03@satnano.com
