그래핀 기반 뇌신경 탐침

May 22, 2017

스페인 바르셀로나  ICN2 (Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology [1]) Anton Antonio Garrido 교수 연구팀은 뇌활동을 정밀하게 측정할 수 있는 그래핀 기반 신경 탐침을 개발하고 2017년 2월 2D Materials에 발표 [2]

 

그래핀 신경 탐침(Graphene neural probes)은 인간 모발의 단면보다 적은 활성 영역을 각각 갖는 16 개의 그래핀 기반 트랜지스터 어레이가 플렉시블 기판상에 배치되어 탐침을 형성

 

측정 장치는 수면중 및 시각적인 빛 자극에 대한 반응으로 나타나는 작은 수준의 뇌 활동뿐만 아니라 간질전 활동에 의해 생성된 큰 신호를 기록하는 데에도 사용

 

 신경 활동은 뉴런이 발화할 때 생성된 전기장을 통해 감지되는데 이 필드는 고도로 현지화되어 있기 때문에 정확한 뇌 판독을 위해  밀도가 높은 초소형 측정장치의 사용이 중요

 

하나의 원자 두께인 탄소 단층으로 이루어진 그래핀 기반 신경탐침은 매우 작은 크기로 고유신호 증폭(intrinsic signal amplification) 및 신호 대 잡음 성능(signal-to-noise performance)이 향상되고, 생체 적합성이 높은 장점이 있음

 

이 연구는 치료용 뇌자극 및 인공 손발과 같은 감각 및 운동 장치를위한 인터페이스를위한 신경 보철에 그래핀 기술이 활용될 가능성을 제시 [3]

 

현재 신경 인터페이스 장치로 사용되는 금속 및 실리콘 전극보다 그래핀 전극 배열은 수명이 긴 장점도 있음 [4]

[1] http://www.icn.cat/en/about-icn2, 

Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia 

 

[2] http://iopscience.iop.org/article/10.1088/2053-1583/aa5eff/meta%3bjsessionid=01B10C8EF3E524A14839F9797DD49925.ip-10-40-1-105

Blaschke, Benno M., et al. "Mapping brain activity with flexible graphene micro-transistors." 2D Materials, Volume 4, Number 2, 2017.

 

[3] http://www.nextbigfuture.com/2017/03/graphene-based-neural-probes-probe.html

 

[4] https://www.medgadget.com/2016/02/graphene-proving-itself-as-excellent-material-for-brain-interfaces.html?utm_source=TrendMD&utm_medium=cpc&utm_campaign=Medgadget__TrendMD_0

Fabbro, Alessandra, et al. "Graphene-based interfaces do not alter target nerve cells." ACS nano 10.1 (2016): 615-623.

Share on Facebook
Share on Twitter
Please reload