Las nanoprobianas ultra pequeñas podrían ser un gran avance en las interfaces hombre-máquina de alta resolución.

Los investigadores han conquistado la monumental tarea de fabricar matrices de nanoprobe escalables lo suficientemente pequeñas como para registrar el funcionamiento interno de las células cardíacas humanas y las neuronas primarias.

La capacidad de leer las actividades eléctricas de las células es la base de muchos procedimientos biomédicos, como el mapeo de la actividad cerebral y las prótesis neurales. El desarrollo de nuevas herramientas para la electrofisiología intracelular (la corriente eléctrica que se ejecuta dentro de las células) que empuja los límites de lo que es físicamente posible (resolución espacio-temporal) al tiempo que reduce la invasividad podría proporcionar una comprensión más profunda de las células electrógenas y sus redes en los tejidos, así como nuevas direcciones para Interfaces hombre-máquina.

En un artículo publicado por La nanotecnología de la naturaleza., los científicos del Instituto de Tecnología Avanzada de Surrey (ATI) y la Universidad de Harvard detallan cómo produjeron una serie de sondas de transistores de efecto de campo de nanocables en forma de U ultra pequeñas para la grabación intracelular. Esta estructura increíblemente pequeña se utilizó para registrar, con gran claridad, la actividad interna de las neuronas primarias y otras células electrógenas, y el dispositivo tiene la capacidad de realizar grabaciones multicanal.

El Dr. Yunlong Zhao de la ATI en la Universidad de Surrey dijo: "Si nuestros profesionales médicos continúan entendiendo mejor nuestra condición física y nos ayudan a vivir más tiempo, es importante que sigamos ampliando los límites de la ciencia moderna para poder brindar Son las mejores herramientas posibles para hacer su trabajo. Para que esto sea posible, una intersección entre humanos y máquinas es inevitable.

"Nuestras sondas de nanocables, muy pequeñas y flexibles, podrían ser una herramienta muy poderosa, ya que pueden medir señales intracelulares con amplitudes comparables a las medidas con técnicas de pinzamiento de parches; con la ventaja de que el dispositivo es escalable, causa menos incomodidad y ningún daño fatal. a la célula (dilatación con citosol). A través de este trabajo, encontramos una clara evidencia de cómo tanto el tamaño como la curvatura afectan la internalización del dispositivo y la señal de registro intracelular ".

El profesor Charles Lieber, del Departamento de Química y Biología Química de la Universidad de Harvard, dijo: "Este trabajo representa un paso importante para abordar el problema general de la integración de bloques de construcción a escala nanométrica 'sintetizados' en matrices de chip y escala de obleas, y por lo tanto nos permite abordar Desafío de larga data de la grabación intracelular escalable.

"La belleza de la ciencia para muchos, incluidos nosotros mismos, es tener tales desafíos para impulsar las hipótesis y el trabajo futuro. A más largo plazo, vemos estos desarrollos de sondeo que se suman a nuestras capacidades que, en última instancia, impulsan interfaces avanzadas de cerebro-máquina de alta resolución y, eventualmente, trayendo cyborgs a la realidad ".

El profesor Ravi Silva, director de ATI en la Universidad de Surrey, dijo: "Este trabajo increíblemente emocionante y ambicioso ilustra el valor de la colaboración académica. Junto con la posibilidad de actualizar las herramientas que utilizamos para monitorear las células, este trabajo ha establecido los cimientos de las interfaces humanas y de máquinas que podrían mejorar la vida en todo el mundo ".

El Dr. Yunlong Zhao y su equipo están trabajando actualmente en nuevos dispositivos de almacenamiento de energía, sondeos electroquímicos, dispositivos bioelectrónicos, sensores y sistemas electrónicos blandos en 3D. Los estudiantes de pregrado, posgrado y posdoctorado con experiencia en almacenamiento de energía, electroquímica, nanofabricación, bioelectrónica, ingeniería de tejidos son muy bienvenidos a contactar al Dr. Zhao para explorar más las oportunidades.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Universidad de surrey. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.