Довгі наноголки дозволять зануритися в живий мозок

Нова технологія виготовлення внутрішньоклітинних електродів дозволить реєструвати активність окремих клітин в глибині живих тканин і органів, в тому числі й в головному мозку. Опис концепції та перші результати її випробувань публікує журнал Small.

Максимальну точність та максимальну роздільну здатність при реєстрації електричної активності клітин головного мозку дають методи, основані на введенні мікро- і нанорозмірних електродів безпосередньо в окремі нейрони. Але технічні складнощі виготовлення «голок» такого діаметра не дозволяють отримати електроди довшими приблизно за 10 мкм, тому такі спостереження обмежуються лише поверхневим шаром і не здатні показати те, що відбувається в живому мозку або в зрізі на глибині хоча б в декілька десятків мікрон. Для подолання цих обмежень може бути використаний нанопристрій, представлений групою учених Технологічного університету в Тойохасі під керівництвом професора Такеші Кавано (Тakeshi Kawano). Розроблені ними конусоподібні внутрішньоклітинні електроди (NTE, Nanoscale-Tipped Electrodes) досить довгі та міцні для того, щоб проникати крізь клітини і тканини. Діаметр кінчика голки NTE в декілька разів ширше, ніж у запропонованих раніше електродів на основі кремнієвих нанотрубок – до 300 нм проти 50–150 нм – зате довжина збільшилась на порядок, з 1,5–10 мкм до 120 мкм.

Японські учені створювали голки NTE шляхом осадження випарених атомів кремнію на кристалічну підложку, методом молекулярно-пучкової епітаксії. В надвисокому вакуумі та в умовах підвищеної температури електрод повільно нарощувався, подовжуючись, як сталагміт, зі швидкістю 1,4 мкм/хв. Діаметр NTE контролювали, вводячи в суміш кисневу плазму, так що товщина його послідовно зменшувалась з 100 мкм до 60, а потім і 30 мкм. На цю основу напилювали електропровідний шар іридію, а потім «закріплюючий» захисний шар з парилену (полі-n-ксилілену), який залишав відкритим лише тонкий кінчик голки.

nanogolka dovga

Toyohashi University of Technology

Працездатність електрода автори продемонстрували, вимірявши мембрані потенціали клітин в глибині передньої великогомілкової м'язи мишей. Отримані результати вказують на можливість створення систем багатоточкового внутрішньотканинного моніторингу активності клітин в живих тканинах, в тому числі в працюючому головному мозку піддослідних тварин.

Регіони

Vinnytsya Lutsk Dniepropetrivsk Donetsk Zhytomyr Uzhgorod Zaporizhzhya Ivanofrankivsk Kyivska Kyrovograd Crimea Lugansk Lviv Mykolaiv Odessa Poltava Rivne Sumy Ternopil Kharkiv Kherson Khmelnytsky Cherkasy Chernigiv Chernivtsi
Київ

Публікації

May 2025
Mo Tu We Th Fr Sa Su
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1

 

Випадкова стаття

  • 1
  • 2
  • 3

10-та ювілейна Міжнародна науково-практи…

16-07-2014 Anna - avatar Anna

Запрошуємо Вас взяти участь в роботі 10-ї ювілейної Міжнародної науково-практичної конференції „Вугільна теплоенергетика: проблеми реабілітації та розвитку” Організатори конференції: Національна академія наук України, Комітет з питань науки і освіти Верховної Ради...

Дайджест новин у сфері науки та інноваці…

21-11-2012 Олена - avatar Олена

Дайджест новин у сфері науки та інновацій за 16-21.11.2012 СКАЧАТИ Дайджест новин у сфері науки та інновацій – це збірник останніх новин у сфері науки та інновацій, які відбулися в Україні та...

ІТ-галузь може стати локомотивом українс…

23-03-2016 Олена - avatar Олена

ІТ-галузь може стати локомотивом української економіки, - зустріч В. Гройсмана з представниками сфери інформаційних технологій

Голова Верховної Ради України Володимир Гройсман у середу провів зустріч з представниками сфери інформаційних технологій та обговорив можливості державної підтримки та розвитку ІТ-галузі. Керівник Парламенту наголосив, що вітчизняний ІТ-сектор має гарний...