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Intact Histological Characterization of Brain-implanted Microdevices and Surrounding Tissue

Research  into the design and utilization of brain-implanted microdevices, such as  microelectrode arrays, aims to produce clinically relevant devices ...

Purdue University

&#x5927;&#x8111;&#x690D;&#x5165; microdevice &#x751F;&#x7269;&#x4E00;&#x4F53;&#x5316;&#x7684;&#x51C6;&#x786E;&#x8BC4;&#x4F30;&#x4ECD;&#x662F;&#x4E00;&#x4E2A;&#x8270;&#x5DE8;&#x7684;&#x6311;&#x6218;&#x3002;&#x5F53;&#x65F6;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x8981;&#x6C42;&#x8BBE;&#x5907;&#x63D0;&#x53D6;&#x524D;&#x5904;&#x7406;&#x3001; &#x7ECF;&#x5E38;&#x6270;&#x4E71;&#x548C;&#x5220;&#x9664;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x4E2D;&#x5DF2;&#x7ECF;&#x88AB;&#x5468;&#x56F4;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x5229;&#x76CA;&#x7684;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x3002;&#x8BBE;&#x5907;&#x6355;&#x83B7;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x63D0;&#x51FA;&#x4E86;&#x901A;&#x8FC7;&#x6536;&#x96C6;&#x8BBE;&#x5907;&#x548C;&#x5468;&#x56F4;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x4E0D;&#x53D8;&#xFF0C;&#x968F;&#x540E;&#x8D34;&#x6807;&#x514B;&#x670D;&#x4E86;&#x5E38;&#x89C4;&#x8BBE;&#x5907;-&#x5916;&#x690D;&#x4F53;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#xFF0C;&#x8BB8;&#x591A;&#x5C40;&#x9650;&#x6027;&#x3002;&#x5269;&#x4F59;&#x7684;&#x539F;&#x4F4D;&#x3001; &#x51C6;&#x786E;&#x548C;&#x7CBE;&#x786E;&#x6210;&#x50CF;&#x7684;&#x8111;/microdevice &#x5728;&#x5F62;&#x6001;&#x4E0A;&#x4FDD;&#x7559;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x690D;&#x5165;&#x7269;&#x754C;&#x9762;&#x53EF;&#x4EE5;&#x7136;&#x540E;&#x6536;&#x96C6;&#x5E76;&#x91CF;&#x5316;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E00;&#xFF0C;&#x672C;&#x6587;&#x63D0;&#x4F9B;&#x4E86;&#x83B7;&#x53D6;&#x548C;&#x5904;&#x7406;&#x5B8C;&#x597D;&#xFF0C;&#x4E0D;&#x53D7;&#x5E72;&#x6270;&#x7684; microdevice &#x7EC4;&#x7EC7;&#x754C;&#x9762;&#xFF0C;&#x548C;&#x8367;&#x5149;&#x6807;&#x8BB0;&#x548C;&#x5171;&#x7126;&#x663E;&#x5FAE;&#x6210;&#x50CF;&#x8BBE;&#x5907;&#x6355;&#x83B7;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E8C;&#xFF0C;&#x8FD9;&#x7BC7;&#x6587;&#x7AE0;&#x4E3E;&#x4F8B;&#x8BF4;&#x660E;&#x5982;&#x4F55;&#x91CF;&#x5316;&#x4E2D;&#x6355;&#x83B7;&#x7684; peridevice &#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x529F;&#x80FD;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x8FD8;&#x5206;&#x4EAB;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x6570;&#x636E;&#x6355;&#x83B7; (1) &#x5BF9;&#x7EC4;&#x7EC7;&#xFF0C;microdevice &#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD; (2) &#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x6D82;&#x5C42;&#x3001; &#x5C01;&#x88C5;&#x957F;&#x671F;&#x690D;&#x5165;&#x53CA; (4) &#x975E;&#x5178;&#x578B;&#x5C11;&#x7A81;&#x80F6;&#x8D28;&#x7EC6;&#x80DE;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5468;&#x8FB9;&#x957F;&#x671F;&#x690D;&#x5165;&#x4F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x6838; (3) &#x5BC6;&#x5206;&#x7EC4;&#x5B9E;&#x9A8C;&#x6297;&#x708E;&#x3002;&#x4F7F;&#x7528;&#x8BBE;&#x5907;&#x6355;&#x83B7;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x65B9;&#x6CD5;&#x6536;&#x96C6;&#x7684;&#x6570;&#x636E;&#x96C6;&#x88AB;&#x63D0;&#x4EA4;&#x8BC1;&#x660E;&#x5904;&#x7406;&#x5B8C;&#x6574;&#x7684; microdevice &#x7EC4;&#x7EC7;&#x754C;&#x9762;&#xFF0C;&#x663E;&#x8457;&#x4F18;&#x52BF;&#xFF0C;&#x5E76;&#x5F3A;&#x8C03;&#x4E2D;&#x4E86;&#x89E3;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5BF9;&#x90BB;&#x8FD1;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x7684;&#x5B9E;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;

&#x4F7F;&#x7528;&#x8BBE;&#x5907;&#x6355;&#x83B7;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x7684;&#x8111; microdevice &#x63A5;&#x53E3;&#x7684;&#x539F;&#x4F4D;&#x8868;&#x5F81;&#x3002;

Accurate assessment of brain-implantable microdevice bio-integration remains a formidable challenge. Prevailing histological methods require device extraction prior to tissue processing, often disrupting and removing the tissue of interest which had been surrounding the device. The Device-Capture Histology method, presented here, overcomes many limitations of the conventional Device-Explant Histology method, by collecting the device and surrounding tissue intact for subsequent labeling. With the implant remaining in situ, accurate and precise imaging of the morphologically preserved tissue at the brain/microdevice interface can then be collected and quantified. First, this article presents the Device-Capture Histology method for obtaining and processing the intact, undisturbed microdevice-tissue interface, and imaging using fluorescent labeling and confocal microscopy. Second, this article gives examples of how to quantify features found in the captured peridevice tissue. We also share histological data capturing (1) the impact of microdevice implantation on tissue, (2) the effects of an experimental anti-inflammatory coating, (3) a dense grouping of cell nuclei encapsulating a long-term implant, and (4) atypical oligodendrocyte organization neighboring a long term implant. Data sets collected using the Device-Capture Histology method are presented to demonstrate the significant advantages of processing the intact microdevice-tissue interface, and to underscore the utility of the method in understanding the effects of the brain-implantable microdevices on nearby tissue.

In situ characterization of the brain-microdevice interface using Device Capture Histology.

Une &#xE9;valuation pr&#xE9;cise du cerveau implantable microdispositif bio-int&#xE9;gration reste un d&#xE9;fi redoutable. Dominants m&#xE9;thodes histologiques besoin d&#x26;#39;extraction dispositif avant le traitement des tissus, souvent perturber et retirer le tissu d&#x26;#39;int&#xE9;r&#xEA;t qui ont &#xE9;t&#xE9; entourant le dispositif. La m&#xE9;thode de capture-Histologie p&#xE9;riph&#xE9;rique, pr&#xE9;sent&#xE9;e ici, permet de surmonter de nombreuses limitations de la m&#xE9;thode Histologie Device-explantation classique, par la collecte de l&#x26;#39;appareil et les tissus environnants intacts pour le marquage ult&#xE9;rieur. Avec l&#x26;#39;implant restant dans l&#x26;#39;imagerie in situ, exactes et pr&#xE9;cises du tissu morphologiquement pr&#xE9;serv&#xE9; le cerveau / microdispositif interface peut alors &#xEA;tre collect&#xE9;es et quantifi&#xE9;s. Tout d&#x26;#39;abord, cet article pr&#xE9;sente la m&#xE9;thode Histologie p&#xE9;riph&#xE9;rique de capture-pour l&#x26;#39;obtention et le traitement de la intacte, sans &#xEA;tre d&#xE9;rang&#xE9; microdispositif des tissus d&#x26;#39;interface, et l&#x26;#39;imagerie &#xE0; l&#x26;#39;aide de marquage fluorescent et la microscopie confocale. Deuxi&#xE8;mement, cet article donne des exemples de la fa&#xE7;on de quantifier les caract&#xE9;ristiques trouv&#xE9;es dans le tissu peridevice captur&#xE9;. Nous partageons &#xE9;galement les donn&#xE9;es histologiques de capture (1) l&#x26;#39;impact de l&#x26;#39;implantation microdispositif sur le tissu, (2) les effets d&#x26;#39;un anti-inflammatoire exp&#xE9;rimentale rev&#xEA;tement, (3) d&#x26;#39;un groupement dense de noyaux de cellules d&#x26;#39;encapsulation d&#x26;#39;un implant &#xE0; long terme, et (4) atypique organisation oligodendrocytes voisin d&#x26;#39;un implant &#xE0; long terme. Les ensembles de donn&#xE9;es recueillies &#xE0; l&#x26;#39;aide de la m&#xE9;thode de capture-Histologie p&#xE9;riph&#xE9;riques sont pr&#xE9;sent&#xE9;s pour d&#xE9;montrer les avantages significatifs de traitement de la microdispositif intacte des tissus d&#x26;#39;interface, et de souligner l&#x26;#39;utilit&#xE9; de la m&#xE9;thode dans la compr&#xE9;hension des effets des micro-dispositifs implantables cerveau sur les tissus &#xE0; proximit&#xE9;.

La caract&#xE9;risation in situ de l&#x26;#39;interface cerveau-microdispositif Capture d&#x26;#39;appareil Histologie

Die genaue Beurteilung der Gehirn-implantierbare Microdevice Bio-Integration bleibt eine gewaltige Herausforderung. Vorherrschende histologische Methoden erfordern Ger&auml;t Extraktion vor Gewebe Verarbeitung, oft gest&ouml;rt und Entfernen des Gewebes von Interesse, die das Ger&auml;t umgeben worden war. Die Capture-Ger&auml;t-Histologie-Methode, die hier vorgestellte &uuml;berwindet viele Beschr&auml;nkungen der herk&ouml;mmlichen Ger&auml;t-Explant Histologie-Methode, durch die Sammlung des Ger&auml;ts und umliegenden Gewebe intakt f&uuml;r die sp&auml;tere Bezeichnung. Das Implantat, die verbleibenden in-situ, genau und pr&auml;zise Darstellung der morphologisch erhaltenen Gewebe im Gehirn/Microdevice kann Schnittstelle zusammengestellt und quantifiziert werden. Dieser Artikel stellt zun&auml;chst die Capture-Ger&auml;t-Histologie-Methode f&uuml;r die Gewinnung und Verarbeitung der intakten, ungest&ouml;rt Microdevice-Gewebe-Schnittstelle und imaging mit fluoreszierenden beschriften und konfokale Mikroskopie. Zweitens gibt dieser Artikel Beispiele f&uuml;r Funktionen, die im Gewebe aufgenommene Peridevice zu quantifizieren. Wir teilen auch histologische Daten erfassen (1) die Auswirkungen Microdevice Implantation auf Gewebe, (2) die Auswirkungen der eine experimentelle entz&uuml;ndungshemmend, Beschichtung, (3) eine Dichte Gruppierung von Zellkerne Kapseln eine langfristige Implantat und (4) atypische Oligodendrozyt-Organisation, die benachbarten ein langfristig-Implantat. Datens&auml;tze, die mit die Capture-Ger&auml;t-Histologie-Methode gesammelt werden, zu den Vorteilen der Verarbeitung der intakten Microdevice-Gewebe-Schnittstelle zu demonstrieren, und das Dienstprogramm der Methode zum Verst&auml;ndnis der Auswirkungen der Gehirn-implantierbaren Mikrovorrichtungen auf nahe gelegenen Gewebe unterstreichen vorgestellt.

In-situ Charakterisierung der Gehirn-Microdevice Schnittstelle mit Ger&auml;t erfassen Histologie.

Valutazione accurata del cervello-impiantabili microdevice bio-integrazione resta una sfida formidabile. Metodi istologici prevalenti richiedono estrazione periferica prima del trattamento, spesso interrompendo e il tessuto di interesse che era stato che circonda il dispositivo di rimozione del tessuto. Il metodo di cattura-dispositivo istologia, presentato qui, supera molte limitazioni del metodo convenzionale dispositivo-espianto istologia, raccogliendo il dispositivo e intatto per l&#39;etichettatura successive del tessuto circostante. Con l&#39;impianto rimanente imaging in situ, accurata e precisa del tessuto morfologicamente conservato presso il cervello/microdevice interfaccia quindi pu&ograve; essere raccolto e quantificato. In primo luogo, questo articolo presenta il metodo di cattura-dispositivo istologia per ottenere ed elaborazione dell&#39;interfaccia microdevice-tessuto intatto, indisturbato e imaging mediante etichettatura fluorescente e microscopia confocale. In secondo luogo, questo articolo fornisce esempi di come quantificare le caratteristiche che si trovano nel tessuto peridevice catturati. Condividiamo anche dati istologici cattura (1) l&#39;impatto dell&#39;impianto microdevice sul tessuto, (2) gli effetti di un antinfiammatorio sperimentale rivestimento, (3) un denso raggruppamento dei nuclei delle cellule incapsulamento di un impianto a lungo termine e l&#39;organizzazione Oligodendrocita (4) atipici vicini a lungo termine dell&#39;impianto. Insiemi di dati raccolti utilizzando il metodo di cattura-dispositivo istologia sono presentati per dimostrare i vantaggi significativi di elaborazione dell&#39;interfaccia microdevice-tessuto intatto e per sottolineare l&#39;utilit&agrave; del metodo a comprendere gli effetti del cervello-impiantabili microdevices sui tessuti vicini.

Caratterizzazione in situ dell&#39;interfaccia cervello-microdevice utilizzando il dispositivo di cattura istologia.

&#x8133;&#x79FB;&#x690D;&#x53EF;&#x80FD;&#x306A;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3001;&#x30D0;&#x30A4;&#x30AA;&#x30A4;&#x30F3;&#x30C6;&#x30B0;&#x30EC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306E;&#x6B63;&#x78BA;&#x306A;&#x8A55;&#x4FA1;&#x306F;&#x3001;&#x624B;&#x3054;&#x308F;&#x3044;&#x8AB2;&#x984C;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x73FE;&#x884C;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x3057;&#x3070;&#x3057;&#x3070;&#x4E2D;&#x65AD;&#x3057;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x53D6;&#x308A;&#x5DFB;&#x304F;&#x3055;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x305F;&#x8208;&#x5473;&#x306E;&#x3042;&#x308B;&#x7D44;&#x7E54;&#x3092;&#x9664;&#x53BB;&#x3059;&#x308B;&#x524D;&#x306B;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x51E6;&#x7406;&#x306B;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x62BD;&#x51FA;&#x3059;&#x308B;&#x5FC5;&#x8981;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x624B;&#x6CD5;&#x3092;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x3001;&#x305D;&#x308C;&#x4EE5;&#x964D;&#x306E;&#x30E9;&#x30D9;&#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x306E;&#x7121;&#x50B7;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x3092;&#x56F2;&#x3080;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x308A;&#x3001;&#x5F93;&#x6765;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x690D;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x6CD5;&#x306E;&#x591A;&#x304F;&#x306E;&#x5236;&#x9650;&#x3092;&#x514B;&#x670D;&#x3057;&#x3001;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x63D0;&#x793A;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x305D;&#x306E;&#x5834;&#x306B;&#x6B8B;&#x3063;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3067;&#x3001;&#x8133;/&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x754C;&#x9762;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x5F62;&#x614B;&#x5B66;&#x7684;&#x306B;&#x4FDD;&#x5B58;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x7D44;&#x7E54;&#x3092;&#x6B63;&#x78BA;&#x306B;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3057;&#x3066;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x3001;&#x5B9A;&#x91CF;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x3067;&#x304D;&#x308B;&#x3002;&#x307E;&#x305A;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x8A18;&#x4E8B;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7121;&#x50B7;&#x3001;&#x90AA;&#x9B54;&#x3055;&#x308C;&#x305A;&#x306B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30A4;&#x30B9;&#x3092;&#x53D6;&#x5F97;&#x3057;&#x3066;&#x51E6;&#x7406;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3001;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x86CD;&#x5149;&#x6A19;&#x8B58;&#x3057;&#x3001;&#x5171;&#x7126;&#x70B9;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30A4;&#x30E1;&#x30FC;&#x30B8;&#x30F3;&#x30B0;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x7B2C;&#x4E8C;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x306E;&#x8CC7;&#x6599;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x3055;&#x308C;&#x305F;peridevice&#x7D44;&#x7E54;&#x306B;&#x898B;&#x3089;&#x308C;&#x308B;&#x7279;&#x5FB4;&#x3092;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x306E;&#x4F8B;&#x3092;&#x793A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x307E;&#x305F;&#x3001;&#xFF08;1&#xFF09;&#x7D44;&#x7E54;&#x4E0A;&#x306E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x6CE8;&#x5165;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3001;&#x5B9F;&#x9A13;&#x7684;&#x306A;&#x6297;&#x708E;&#x75C7;&#x30B3;&#x30FC;&#x30C6;&#x30A3;&#x30F3;&#x30B0;&#xFF08;2&#xFF09;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x3001;&#xFF08;3&#xFF09;&#x7D30;&#x80DE;&#x6838;&#x306E;&#x5BC6;&#x306A;&#x30B0;&#x30EB;&#x30FC;&#x30D7;&#x306F;&#x3001;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x30AB;&#x30D7;&#x30BB;&#x30EB;&#x5316;&#x3059;&#x308B;&#x3001;&#xFF08;4&#xFF09;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x5171;&#x6709;&#x3059;&#x308B;&#x9577;&#x671F;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C8;&#x306B;&#x96A3;&#x63A5;&#x3059;&#x308B;&#x975E;&#x5B9A;&#x578B;&#x30AA;&#x30EA;&#x30B4;&#x30C7;&#x30F3;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x7D44;&#x7E54;&#x3002;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x6CD5;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x53CE;&#x96C6;&#x3057;&#x305F;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x30BB;&#x30C3;&#x30C8;&#x306F;&#x3001;&#x305D;&#x306E;&#x307E;&#x307E;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x51E6;&#x7406;&#x3059;&#x308B;&#x91CD;&#x8981;&#x306A;&#x5229;&#x70B9;&#x3092;&#x5B9F;&#x8A3C;&#x3059;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x63D0;&#x793A;&#x3055;&#x308C;&#x3001;&#x8FD1;&#x304F;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x306B;&#x8133;&#x57CB;&#x3081;&#x8FBC;&#x307F;&#x578B;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&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&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30D7;&#x30C1;&#x30E3;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x305F;&#x30D6;&#x30EC;&#x30A4;&#x30F3;&#xB7;&#x30DE;&#x30A4;&#x30AF;&#x30ED;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#xB7;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x306E;&#x305D;&#x306E;&#x5834;&#x306E;&#x30AD;&#x30E3;&#x30E9;&#x30AF;&#x30BF;&#x30EA;&#x30BC;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x306B;

&#xB1CC; &#xC774;&#xC2DD; microdevice &#xBC14;&#xC774;&#xC624;-&#xD1B5;&#xD569;&#xC758; &#xC815;&#xD655;&#xD55C; &#xD3C9;&#xAC00; &#xAC15;&#xB825;&#xD55C; &#xB3C4;&#xC804;&#xC744; &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xB2E4;. &#xC77C;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBC29;&#xBC95; &#xC870;&#xC9C1; &#xCC98;&#xB9AC;, &#xC790;&#xC8FC; &#xBC29;&#xD574; &#xBC0F; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xB458;&#xB7EC;&#xC2FC; &#xD588;&#xB2E4; &#xAD00;&#xC2EC;&#xC758; &#xC870;&#xC9C1;&#xC744; &#xC81C;&#xAC70; &#xD558;&#xAE30; &#xC804;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xCE58; &#xCD94;&#xCD9C;&#xC744; &#xD574;&#xC57C; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;&#xC11C; &#xC7A5;&#xCE58; &#xCEA1;&#xCC98; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBC29;&#xBC95; &#xC7A5;&#xCE58;&#xB97C; &#xC218;&#xC9D1; &#xD558; &#xACE0; &#xC8FC;&#xBCC0; &#xC870;&#xC9C1;&#xC744; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; &#xD6C4;&#xC18D; &#xB77C;&#xBCA8;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC885;&#xB798;&#xC758; &#xC7A5;&#xCE58; Explant &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xB9CE;&#xC740; &#xD55C;&#xACC4;&#xB97C; &#xADF9;&#xBCF5; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB0A8;&#xC544; &#xC788;&#xB294; &#xB1CC;/microdevice&#xC5D0;&#xC11C; &#xD615;&#xD0DC;&#xD559; &#xBCF4;&#xC874; &#xB41C; &#xC870;&#xC9C1;&#xC744; &#xC6D0;&#xB798;&#xC758; &#xC7A5;&#xC18C;&#xC5D0; &#xC815;&#xD655; &#xD558; &#xACE0; &#xC815;&#xBC00;&#xD55C; &#xC601;&#xC0C1; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8;&#xC640; &#xB2E4;&#xC74C; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xC218;&#xC9D1; &#xD558; &#xACE0; &#xCE21;&#xC815;&#xD560; &#xC218; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xCCAB;&#xC9F8;,&#xC774; &#xBB38;&#xC11C;&#xB97C; &#xCDE8;&#xB4DD; &#xD558; &#xACE0; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C;, &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; microdevice-&#xC870;&#xC9C1; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4; &#xCC98;&#xB9AC; &#xBC0F; &#xD615;&#xAD11; &#xB77C;&#xBCA8; &#xBC0F; confocal &#xD604;&#xBBF8;&#xACBD; &#xAC80;&#xC0AC; &#xBC95;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC774;&#xBBF8;&#xC9D5; &#xC7A5;&#xCE58; &#xCEA1;&#xCC98; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBC29;&#xBC95; &#xC81C;&#xACF5;. &#xB458;&#xC9F8;,&#xC774; &#xBB38;&#xC11C;&#xB294; &#xCEA1;&#xCC98;&#xB41C; peridevice &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xC788;&#xB294; &#xAE30;&#xB2A5;&#xC744; &#xACC4;&#xB7C9; &#xD558;&#xB294; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xC608;&#xC81C;&#xB97C; &#xC81C;&#xACF5; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB610;&#xD55C; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xCEA1;&#xCC98; (1) microdevice &#xC774;&#xC2DD;, &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xBBF8;&#xCE58;&#xB294; &#xC601;&#xD5A5; (2) &#xCF54;&#xD305;, &#xCEA1;&#xC290;&#xD654; &#xC7A5;&#xAE30; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8;&#xC640; &#xC778;&#xC811; &#xD55C; &#xC7A5;&#xAE30; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8; (4) &#xD754;&#xD558;&#xC9C0; &#xC54A;&#xC740; oligodendrocyte &#xC870;&#xC9C1; &#xC138;&#xD3EC; &#xD575;&#xC758; &#xBC00;&#xB3C4; &#xADF8;&#xB8F9; (3) &#xC2E4;&#xD5D8; &#xD56D; &#xC5FC;&#xC99D; &#xD6A8;&#xACFC; &#xACF5;&#xC720;. &#xC7A5;&#xCE58; &#xCEA1;&#xCC98; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xBA54;&#xC11C;&#xB4DC;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xC9D1; &#xB370;&#xC774;&#xD130; &#xC9D1;&#xD569; &#xADF8;&#xB300;&#xB85C; microdevice-&#xC870;&#xC9C1; &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xB97C; &#xCC98;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xC911;&#xC694; &#xD55C; &#xC774;&#xC810;&#xC744; &#xAD6C;&#xCCB4;&#xC801;&#xC73C;&#xB85C; &#xC124;&#xBA85; &#xD558; &#xACE0; &#xC8FC;&#xBCC0; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xB1CC; &#xC774;&#xC2DD; microdevices&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xC774;&#xD574; &#xBC29;&#xBC95;&#xC758; &#xC720;&#xD2F8;&#xB9AC;&#xD2F0;&#xB97C; &#xAC15;&#xC870; &#xD45C;&#xC2DC; &#xB429;&#xB2C8;&#xB2E4;.

&#xC7A5;&#xCE58; &#xCEA1;&#xCC98; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xB1CC; microdevice &#xC778;&#xD130;&#xD398;&#xC774;&#xC2A4;&#xC758; &#xD604;&#xC7A5;&#xC5D0;&#xC11C; &#xD2B9;&#xC131;&#xD654;.

La evaluaci&#xF3;n precisa del cerebro-implantable microdispositivo bio-integraci&#xF3;n sigue siendo un reto formidable. Predominantes m&#xE9;todos histol&#xF3;gicos requieren la extracci&#xF3;n del dispositivo antes de la elaboraci&#xF3;n de tejidos, a menudo interrumpir y eliminar el tejido de inter&#xE9;s que se hab&#xED;a que rodea al dispositivo. El m&#xE9;todo de Histolog&#xED;a del dispositivo de captura, que aqu&#xED; se presenta, supera muchas limitaciones del m&#xE9;todo convencional de histolog&#xED;a del dispositivo explante, recogiendo el dispositivo y el tejido circundante intacto para su posterior marcado. Con el implante queda en formaci&#xF3;n de im&#xE1;genes in situ, exacta y precisa del tejido morfol&#xF3;gicamente conserva en el cerebro / microdispositivo interfaz puede entonces ser recogida y cuantificado. En primer lugar, este art&#xED;culo presenta el m&#xE9;todo de Histolog&#xED;a del dispositivo de captura para la obtenci&#xF3;n y el procesamiento de la virgen con microdispositivo los tejidos de la interfaz, y las im&#xE1;genes con marcaje fluorescente y microscop&#xED;a confocal. En segundo lugar, este art&#xED;culo da ejemplos de c&#xF3;mo cuantificar las caracter&#xED;sticas encontradas en el tejido peridevice capturado. Tambi&#xE9;n compartir los datos histol&#xF3;gicos de captura (1) el impacto de la implantaci&#xF3;n en el tejido microdispositivo, (2) los efectos de una experimental anti-inflamatorio de revestimiento, (3) una agrupaci&#xF3;n densa de n&#xFA;cleos de c&#xE9;lulas encapsular un implante a largo plazo, y (4) organizaci&#xF3;n de los oligodendrocitos at&#xED;pica vecino de un implante a largo plazo. Los conjuntos de datos recolectados a trav&#xE9;s del m&#xE9;todo de Histolog&#xED;a del dispositivo de captura se presentan para demostrar las ventajas significativas de tramitaci&#xF3;n de la microdispositivo intacta de tejido de la interfaz, y para subrayar la utilidad del m&#xE9;todo en la comprensi&#xF3;n de los efectos de los microdispositivos implantables en el cerebro el tejido cercano.

La caracterizaci&#xF3;n in situ de la interfaz cerebro-microdispositivo utilizando el dispositivo de captura de Histolog&#xED;a

&#x57FA;&#x4E8E;&#x7A7F;&#x900F;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x795E;&#x7ECF;&#x5047;&#x4F53;&#x7684;&#x6839;&#x672C;&#x969C;&#x788D;&#x662F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53CD;&#x5E94;&#x8BBE;&#x5907;&#x63D2;&#x5165;&#x5230;&#x4E0E;&#x7535;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x5E94;&#x7528;&#x7A0B;&#x5E8F;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x957F;&#x671F;&#x76EE;&#x6807;&#x662F;&#x53D1;&#x5C55;&#x591A;&#x901A;&#x9053;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x7684;&#x4E2D;&#x592E;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7528;&#x4E8E;&#x4E34;&#x5E8A;&#x6CBB;&#x7597;&#x3002;&#x8FD9;&#x9879;&#x7814;&#x7A76;&#x7684;&#x603B;&#x4F53;&#x76EE;&#x6807;&#x662F;&#x627E;&#x51FA;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x957F;&#x671F;&#x690D;&#x5165;&#x7684;&#x8BBE;&#x5907;&#x7684;&#x4F18;&#x5316;&#x53C2;&#x6570;&#x3002;&#x5C24;&#x5176;&#x662F;&#xFF0C;&#x4ECB;&#x7ECD;&#x5DE5;&#x4F5C;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#x91CD;&#x70B9;&#x53CD;&#x590D;&#x7684;&#x523A;&#x6FC0;&#x548C;&#x65E0;&#x529F;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53CD;&#x5E94;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x523A;&#x6FC0;&#x9A71;&#x52A8;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x836F;&#x6548;&#x3002;&#x4E3A;&#x6B64;&#x76EE;&#x7684;&#xFF0C;&#x8FDB;&#x884C;&#x4E86;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x5B9E;&#x9A8C;&#xFF0C;&#x5728;&#x5927;&#x9F20;&#x7684;&#x542C;&#x89C9;&#x76AE;&#x5C42;&#x4E2D;&#x4F7F;&#x7528;&#x591A;&#x901A;&#x9053;&#x76AE;&#x5C42;&#x690D;&#x5165;&#x7269;&#x3002;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x8C03;&#x67E5;&#x4E86;&#x8131;&#x763E;&#x7684;&#x9608;&#x503C;&#x5BF9;&#x8BBE;&#x5907;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x754C;&#x9762;&#x8D28;&#x91CF;&#x7684;&#x5F71;&#x54CD;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x62A5;&#x544A;&#x7684;&#x76AE;&#x8D28;&#x6DF1;&#x5EA6;&#x5F71;&#x54CD;&#xFF0C;&#x5929;&#x7684;&#x542C;&#x89C9;&#x76AE;&#x5C42;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x76F8;&#x5173;&#x7684;&#x963B;&#x6297;&#x8C31;&#x53D8;&#x5316;&#x7684;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x95E8;&#x69DB;&#x4E0A; postimplant &#x548C;&#x540E;&#x4F53;&#x5185;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5B66;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x671F;&#x671B;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6570;&#x636E;&#x5C06;&#x8FDB;&#x4E00;&#x6B65;&#x4F7F; neuroprosthetic &#x53D1;&#x5C55;&#x3002;

&#x591A;&#x5F0F;&#x8054;&#x8FD0;&#x3001; &#x7EB5;&#x5411;&#x8BC4;&#x4F30;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x5185;&#x5FAE;&#x523A;&#x6FC0;&#x3002;

The fundamental obstacle to neuroprostheses based on penetrating microstimulation is the tissue's response to the device insertion and to the application of the electrical stimulation. Our long-term goal is to develop multichannel microstimulation of central nervous tissue for clinical therapy. The overall objective of this research is to identify the optimal parameters for a chronically implanted microstimulation device. In particular, the work presented here focuses on the effects of repeated stimulation and the reactive tissue response on the efficacy of stimulation-driven behavior. To this end, psychophysical experiments were performed using multichannel cortical implants in the auditory cortex of rats. Further, we investigated the effect of the device-tissue interfacial quality on the psychophysical threshold. Here, we report the effects of cortical depth, days postimplant on the psychophysical threshold of auditory cortical microstimulation, along with correlated impedance spectral changes and post vivo histology. We expect that these data will further enable neuroprosthetic development.

Multimodal, longitudinal assessment of intracortical microstimulation.

L&#x26;#39;obstacle fondamental &#xE0; neuroproth&#xE8;ses sur la base de microstimulation p&#xE9;n&#xE9;trant le tissu est la r&#xE9;ponse &#xE0; l&#x26;#39;insertion de l&#x26;#39;appareil et &#xE0; l&#x26;#39;application de la stimulation &#xE9;lectrique. Notre objectif &#xE0; long terme est de d&#xE9;velopper microstimulation multicanal du tissu nerveux central pour la th&#xE9;rapie clinique. L&#x26;#39;objectif global de cette recherche est d&#x26;#39;identifier les param&#xE8;tres optimaux pour un dispositif microstimulation chroniquement implant&#xE9;. En particulier, le travail pr&#xE9;sent&#xE9; ici se concentre sur les effets de la stimulation r&#xE9;p&#xE9;t&#xE9;e et la r&#xE9;ponse tissulaire r&#xE9;active sur l&#x26;#39;efficacit&#xE9; de la stimulation ax&#xE9;e sur le comportement. &#xC0; cette fin, des exp&#xE9;riences psychophysiques ont &#xE9;t&#xE9; effectu&#xE9;es &#xE0; l&#x26;#39;aide multicanaux implants corticaux dans le cortex auditif des rats. En outre, nous avons &#xE9;tudi&#xE9; l&#x26;#39;effet de la qualit&#xE9; du dispositif de tissu interfaciale sur le seuil psychophysique. Nous rapportons ici les effets de profondeur corticale, postimplant jours sur le seuil de psychophysique de microstimulation auditive corticale, avec corr&#xE9;l&#xE9;s imp&#xE9;dance modifications spectrales et post vivo histologie. Nous nous attendons &#xE0; ce que ces donn&#xE9;es permettra, en outre le d&#xE9;veloppement neuroproth&#xE8;ses.

Multimodal, l&#x26;#39;&#xE9;valuation longitudinale de microstimulation intracorticale

Das grundlegende Hindernis f&uuml;r Neuroprothesen basierend auf durchdringende Microstimulation ist das Gewebe als Reaktion auf das Ger&auml;t einf&uuml;gen und die Anwendung der Elektrostimulation. Unser langfristiges Ziel ist es, Mehrkanal Microstimulation des zentralen Nervengewebes f&uuml;r klinische Therapie zu entwickeln. Das &uuml;bergeordnete Ziel dieser Forschung ist es, die optimalen Parameter f&uuml;r ein chronisch implantierten Microstimulation Ger&auml;t zu identifizieren. Insbesondere die Arbeit hier vorgestellten konzentriert sich auf die Auswirkungen der wiederholten Stimulation und die reaktiven Gewebe als Reaktion auf die Wirksamkeit der Stimulation-gesteuerte Verhalten. Zu diesem Zweck wurden die psychophysische Experimente mit Mehrkanal kortikale Implantate im auditorischen Kortex von Ratten durchgef&uuml;hrt. Weiter, wir untersucht die Auswirkungen der Grenzfl&auml;chenspannung Ger&auml;t-Gewebe-Qualit&auml;t auf die psychophysische Schwelle. Hier berichten wir die Auswirkungen der kortikalen Tiefe, Tage postimplant an der psychophysische Schwelle auditive kortikale Microstimulation, zusammen mit korrelierten Impedanz spektralen &Auml;nderungen und post-Vivo Histologie. Wir erwarten, dass diese Daten weiter Neuroprosthetic Entwicklung erm&ouml;glichen.

Multimodale, longitudinal Beurteilung der intrakortikale Microstimulation.

L&#39;ostacolo fondamentale di neuroprotesi basato su microstimulation penetrante &egrave; la risposta di tessuto per l&#39;inserimento del dispositivo e l&#39;applicazione della stimolazione elettrica. Il nostro obiettivo a lungo termine &egrave; quello di sviluppare microstimulation multicanale del tessuto nervoso centrale per la terapia clinica. L&#39;obiettivo generale di questa ricerca &egrave; quello di identificare i parametri ottimali per un dispositivo microstimulation cronicamente impiantati. In particolare, il lavoro qui presentato si concentra sugli effetti della stimolazione ripetuta e la risposta del tessuto reattivo sull&#39;efficacia del comportamento di stimolazione. A tal fine, psicofisici esperimenti sono stati eseguiti utilizzando protesi corticale multicanale nella corteccia uditiva di ratti. Inoltre, abbiamo studiato l&#39;effetto della qualit&agrave; interfacciale dispositivo-tessuto sulla soglia psicofisica. Qui riportiamo gli effetti di profondit&agrave; corticale, giorni postimplant sulla soglia psicofisica di uditive corticali microstimulation, insieme a cambiamenti spettrali impedenza correlata e post vivo istologia. Ci aspettiamo che questi dati consentiranno ulteriore sviluppo neuroprosthetic.

Valutazione multimodale, longitudinale di microstimulation intracorticali.

&#x8CAB;&#x200B;&#x200B;&#x901A;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306B;&#x57FA;&#x3065;&#x3044;&#x3066;neuroprosthesis&#xFF08;&#x4EBA;&#x5DE5;&#x5668;&#x5B98;&#xFF09;&#x3078;&#x306E;&#x6839;&#x672C;&#x7684;&#x306A;&#x969C;&#x5BB3;&#x306F;&#x3001;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x633F;&#x5165;&#x304A;&#x3088;&#x3073;&#x96FB;&#x6C17;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x9069;&#x7528;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x5FDC;&#x7B54;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x306A;&#x76EE;&#x6A19;&#x306F;&#x3001;&#x81E8;&#x5E8A;&#x6CBB;&#x7642;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x4E2D;&#x67A2;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D44;&#x7E54;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x3092;&#x958B;&#x767A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x672C;&#x7814;&#x7A76;&#x306E;&#x5168;&#x4F53;&#x7684;&#x306A;&#x76EE;&#x7684;&#x306F;&#x3001;&#x6162;&#x6027;&#x7684;&#x306B;&#x79FB;&#x690D;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x88C5;&#x7F6E;&#x7528;&#x306E;&#x6700;&#x9069;&#x306A;&#x30D1;&#x30E9;&#x30E1;&#x30FC;&#x30BF;&#x3092;&#x7279;&#x5B9A;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3067;&#x3059;&#x3002;&#x7279;&#x306B;&#x3001;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x63D0;&#x793A;&#x3059;&#x308B;&#x7814;&#x7A76;&#x306F;&#x3001;&#x7E70;&#x308A;&#x8FD4;&#x3055;&#x308C;&#x308B;&#x523A;&#x6FC0;&#x3068;&#x523A;&#x6FC0;&#x99C6;&#x52D5;&#x578B;&#x52D5;&#x4F5C;&#x306E;&#x6709;&#x52B9;&#x6027;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x53CD;&#x5FDC;&#x6027;&#x7D44;&#x7E54;&#x5FDC;&#x7B54;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x306B;&#x7126;&#x70B9;&#x3092;&#x5F53;&#x3066;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x76EE;&#x7684;&#x306E;&#x305F;&#x3081;&#x306B;&#x3001;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B9F;&#x9A13;&#x306F;&#x3001;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x306E;&#x8074;&#x899A;&#x91CE;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30C1;&#x30E3;&#x30F3;&#x30CD;&#x30EB;&#x76AE;&#x8CEA;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D7;&#x30E9;&#x30F3;&#x30C8;&#x3092;&#x7528;&#x3044;&#x3066;&#x884C;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x3055;&#x3089;&#x306B;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306F;&#x3001;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x3057;&#x304D;&#x3044;&#x5024;&#x3067;&#x306E;&#x30C7;&#x30D0;&#x30A4;&#x30B9;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x754C;&#x9762;&#x306E;&#x54C1;&#x8CEA;&#x306B;&#x53CA;&#x307C;&#x3059;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x691C;&#x8A0E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x76F8;&#x95A2;&#x306E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x30B9;&#x30DA;&#x30AF;&#x30C8;&#x30EB;&#x306E;&#x5909;&#x5316;&#x3068;&#x30DD;&#x30B9;&#x30C8;in vivo&#x3067;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x3068;&#x4E00;&#x7DD2;&#x306B;&#x3001;&#x8074;&#x899A;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x5FC3;&#x7406;&#x7269;&#x7406;&#x5B66;&#x7684;&#x95BE;&#x5024;&#x306B;&#x3001;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306E;&#x6DF1;&#x3055;&#x306E;&#x5F71;&#x97FF;&#x3092;&#x5831;&#x544A;&#x3059;&#x308B;&#x65E5;postimplant&#x3002;&#x6211;&#x3005;&#x306F;&#x3001;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x30C7;&#x30FC;&#x30BF;&#x306F;&#x3001;&#x3055;&#x3089;&#x306B;neuroprosthetic&#x958B;&#x767A;&#x3092;&#x53EF;&#x80FD;&#x306B;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x3092;&#x671F;&#x5F85;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x76AE;&#x8CEA;&#x5185;&#x5FAE;&#x5C0F;&#x523A;&#x6FC0;&#x306E;&#x30DE;&#x30EB;&#x30C1;&#x30E2;&#x30FC;&#x30C0;&#x30EB;&#x3001;&#x7E26;&#x30A2;&#x30BB;&#x30B9;&#x30E1;&#x30F3;&#x30C8;

Neuroprostheses &#xAD00;&#xD1B5; microstimulation &#xAE30;&#xBC18;&#xC744; &#xADFC;&#xBCF8;&#xC801;&#xC778; &#xC7A5;&#xC560; &#xC870;&#xC9C1;&#xC758; &#xC751;&#xB2F5; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC0BD;&#xC785; &#xBC0F; &#xC804;&#xAE30; &#xC790;&#xADF9;&#xC758; &#xC751;&#xC6A9; &#xC774;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xC7A5;&#xAE30; &#xBAA9;&#xD45C;&#xB294; &#xC911;&#xC559; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC870;&#xC9C1;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC784;&#xC0C1; &#xCE58;&#xB8CC;&#xC758; &#xBA40;&#xD2F0; &#xCC44;&#xB110; microstimulation &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xC774; &#xC5F0;&#xAD6C;&#xC758; &#xC804;&#xBC18;&#xC801;&#xC778; &#xBAA9;&#xC801;&#xC740; &#xB9CC;&#xC131; &#xC774;&#xC2DD;&#xB41C; microstimulation &#xC7A5;&#xCE58;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xCD5C;&#xC801;&#xC758; &#xB9E4;&#xAC1C; &#xBCC0;&#xC218;&#xB97C; &#xC2DD;&#xBCC4; &#xD558;&#xB294; &#xAC83;. &#xD2B9;&#xD788;, &#xC791;&#xD488; &#xC5EC;&#xAE30;&#xC5D0; &#xC81C;&#xC2DC; &#xB41C; &#xCD08;&#xC810; &#xC790;&#xADF9; &#xC81C;&#xC5B4; &#xB3D9;&#xC791;&#xC758; &#xD6A8;&#xB2A5;&#xC5D0; &#xBC18;&#xBCF5; &#xB41C; &#xC790;&#xADF9;&#xACFC; &#xBC18;&#xC751; &#xC870;&#xC9C1; &#xBC18;&#xC751;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC5D0;. &#xC774; &#xC704;&#xD574; psychophysical &#xC2E4;&#xD5D8; &#xC950;&#xC758; &#xCCAD;&#xAC01; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xBA40;&#xD2F0; &#xCC44;&#xB110; &#xC784; &#xD50C; &#xB780; &#xD2B8;&#xB97C; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xC218;&#xD589; &#xB418;&#xC5C8;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C;, &#xC6B0;&#xB9AC; psychophysical &#xC784;&#xACC4;&#xAC12;&#xC5D0; &#xC7A5;&#xCE58; &#xC870;&#xC9C1; &#xACC4;&#xBA74; &#xD488;&#xC9C8;&#xC758; &#xC601;&#xD5A5;&#xC744; &#xC870;&#xC0AC; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC758; &#xAE4A;&#xC774;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC; &#xBCF4;&#xACE0;, &#xC77C; &#xC0C1;&#xAD00;&#xB41C; &#xC784;&#xD53C;&#xB358;&#xC2A4; &#xC2A4;&#xD399;&#xD2B8;&#xB7FC; &#xBCC0;&#xACBD; &#xCCAD;&#xAC01; &#xD53C; &#xC9C8; microstimulation psychophysical &#xC784;&#xACC4;&#xAC12;&#xC5D0; postimplant &#xBC0F; &#xBE44;&#xBCF4; &#xC870;&#xC9C1;&#xD559; &#xAC8C;&#xC2DC;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xB370;&#xC774;&#xD130; neuroprosthetic &#xAC1C;&#xBC1C; &#xD558;&#xBA74; &#xB354; &#xAE30;&#xB300;.

Intracortical microstimulation&#xC758; &#xBCF5;&#xD569;, &#xACBD;&#xB3C4; &#xD3C9;&#xAC00;&#xC785;&#xB2C8;&#xB2E4;.

El obst&#xE1;culo fundamental para neuropr&#xF3;tesis basado en microestimulaci&#xF3;n penetrante es la respuesta del tejido a la inserci&#xF3;n del dispositivo y la aplicaci&#xF3;n de la estimulaci&#xF3;n el&#xE9;ctrica. Nuestro objetivo a largo plazo es desarrollar microestimulaci&#xF3;n multicanal del tejido nervioso central para la terapia cl&#xED;nica. El objetivo general de esta investigaci&#xF3;n es identificar los par&#xE1;metros &#xF3;ptimos para un dispositivo microestimulaci&#xF3;n cr&#xF3;nicamente implantados. En particular, el trabajo presentado aqu&#xED; se centra en los efectos de la estimulaci&#xF3;n repetida y la respuesta del tejido reactivo sobre la eficacia de la estimulaci&#xF3;n impulsado por el comportamiento. Para este fin, los experimentos se realizaron utilizando psicof&#xED;sicos multicanal implantes corticales en la corteza auditiva de ratas. Adem&#xE1;s, se investig&#xF3; el efecto de la calidad del dispositivo tejido interfacial en el umbral psicof&#xED;sico. En este sentido, informar sobre los efectos de profundidad cortical, postimplante d&#xED;a en el umbral psicof&#xED;sico de microestimulaci&#xF3;n cortical auditiva, junto con la correlaci&#xF3;n de los cambios de impedancia espectrales y la histolog&#xED;a del mensaje vivo. Esperamos que estos datos tambi&#xE9;n permitir&#xE1; el desarrollo neuroprosthetic.

Evaluaci&#xF3;n Multimodal, longitudinal de microestimulaci&#xF3;n intracortical

Eine zuverl&auml;ssige neuronale Schnittstelle pflegen, ist eine bekannte Herausforderung mit implantierten neuronale Prothesen. Hier Werten wir eine Methode eine integrierte Neuronale Schnittstelle durch Polymerisation von PEDOT in-vivo zu bilden. Polymerisation zu niedriger Impedanz und verbesserte Aufnahmequalit&auml;t lokales Feld Potentiale auf implantierten Elektroden in der Hirnrinde Ratte. Histologische Analyse durch optische Mikroskopie best&auml;tigt die erfolgreiche Integration der PEDOT innerhalb implantierte Elektroden umgebenden Gewebes. Diese Technik bietet einen einzigartigen neuronale Schnittstelle mit Potenzial zur Verbesserung der langfristigen Funktionalit&auml;t neuronale Prothesen.

In-vivo-Polymerisation von poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) in Nagetier Hirnrinde.

Mantenendo un&#39;affidabile interfaccia neurale &egrave; una sfida ben nota con impiantate protesi neurali. Qui valutiamo un metodo di formazione di un&#39;interfaccia neurale integrata tramite polimerizzazione di PEDOT in vivo. Polimerizzazione portato a bassa impedenza e migliorato la qualit&agrave; della registrazione dei potenziali di campo locale sugli elettrodi impiantati nella corteccia cerebrale di ratto. L&#39;analisi istologica di microscopia ottica confermata riuscita integrazione di PEDOT all&#39;interno dei tessuti che circondano gli elettrodi impiantati. Questa tecnica offre un approccio unico interfacciamento neurale con il potenziale per migliorare la funzionalit&agrave; a lungo termine delle protesi neurali.

Polimerizzazione in vivo di poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) nella corteccia cerebrale roditore.

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&#x4F53;&#x5185;&#x805A;&#x5408;&#x7684; poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (pedot &#x819C;) &#x5728;&#x556E;&#x9F7F;&#x52A8;&#x7269;&#x7684;&#x5927;&#x8111;&#x76AE;&#x8D28;&#x4E2D;&#x3002;

Maintaining a reliable neural interface is a well-known challenge with implanted neural prostheses. Here we evaluate a method of forming an integrated neural interface through polymerization of PEDOT in vivo. Polymerization resulted in lower impedance and improved recording quality of local field potentials on implanted electrodes in the rat cerebral cortex. Histological analysis by optical microscopy confirmed successful integration of the PEDOT within tissue surrounding implanted electrodes. This technique offers a unique neural interfacing approach with potential to improve the long-term functionality of neural prostheses.

In vivo polymerization of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) in rodent cerebral cortex.

Le maintien d&#x26;#39;une interface fiable de neurones est un d&#xE9;fi bien connu avec implant&#xE9;s proth&#xE8;ses neurales. Ici on &#xE9;value un proc&#xE9;d&#xE9; de formation d&#x26;#39;une interface int&#xE9;gr&#xE9;e neuronal par polym&#xE9;risation de PEDOT in vivo. Polym&#xE9;risation abouti &#xE0; une imp&#xE9;dance plus faible et la qualit&#xE9; d&#x26;#39;enregistrement am&#xE9;lior&#xE9;e de potentiels de champs locaux sur des &#xE9;lectrodes implant&#xE9;es dans le cortex c&#xE9;r&#xE9;bral de rat. L&#x26;#39;analyse histologique par microscopie optique a confirm&#xE9; une int&#xE9;gration r&#xE9;ussie au sein de l&#x26;#39;PEDOT tissus environnants &#xE9;lectrodes implant&#xE9;es. Cette technique offre une approche unique de l&#x26;#39;interfa&#xE7;age neuronal avec un potentiel pour am&#xE9;liorer la fonctionnalit&#xE9; &#xE0; long terme des proth&#xE8;ses neuronales.

Dans la polym&#xE9;risation in vivo de poly (3,4-&#xE9;thyl&#xE8;nedioxythioph&#xE8;ne) (PEDOT) dans le cortex c&#xE9;r&#xE9;bral des rongeurs

&#x4FE1;&#x983C;&#x6027;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x7DAD;&#x6301;&#x3059;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306F;&#x79FB;&#x690D;&#x795E;&#x7D4C;&#x30D7;&#x30ED;&#x30C6;&#x30FC;&#x30BC;&#x3068;&#x3088;&#x304F;&#x77E5;&#x3089;&#x308C;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x8AB2;&#x984C;&#x3067;&#x3042;&#x308B;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;in vivo&#x3067;&#x306E;PEDOT&#x306E;&#x91CD;&#x5408;&#x3092;&#x4ECB;&#x3057;&#x3066;&#x7D71;&#x5408;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30FC;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#x3092;&#x5F62;&#x6210;&#x3059;&#x308B;&#x65B9;&#x6CD5;&#x3092;&#x8A55;&#x4FA1;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x91CD;&#x5408;&#x306F;&#x3001;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x5927;&#x8133;&#x76AE;&#x8CEA;&#x306B;&#x304A;&#x3051;&#x308B;&#x79FB;&#x690D;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x96FB;&#x6975;&#x4E0A;&#x306E;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30EB;&#x30D5;&#x30A3;&#x30FC;&#x30EB;&#x30C9;&#x30DD;&#x30C6;&#x30F3;&#x30B7;&#x30E3;&#x30EB;&#x306E;&#x4F4E;&#x30A4;&#x30F3;&#x30D4;&#x30FC;&#x30C0;&#x30F3;&#x30B9;&#x3068;&#x6539;&#x826F;&#x3055;&#x308C;&#x305F;&#x9332;&#x97F3;&#x54C1;&#x8CEA;&#x3092;&#x3082;&#x305F;&#x3089;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x5149;&#x5B66;&#x9855;&#x5FAE;&#x93E1;&#x306B;&#x3088;&#x308B;&#x7D44;&#x7E54;&#x5B66;&#x7684;&#x5206;&#x6790;&#x306F;&#x3001;&#x6CE8;&#x5165;&#x96FB;&#x6975;&#x3092;&#x5468;&#x56F2;&#x306E;&#x7D44;&#x7E54;&#x5185;&#x306E;PEDOT&#x306E;&#x7D71;&#x5408;&#x306E;&#x6210;&#x529F;&#x3092;&#x78BA;&#x8A8D;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x624B;&#x6CD5;&#x306F;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x88DC;&#x7DB4;&#x7269;&#x306E;&#x9577;&#x671F;&#x7684;&#x6A5F;&#x80FD;&#x3092;&#x5411;&#x4E0A;&#x3055;&#x305B;&#x308B;&#x305F;&#x3081;&#x306E;&#x53EF;&#x80FD;&#x6027;&#x3092;&#x79D8;&#x3081;&#x305F;&#x30E6;&#x30CB;&#x30FC;&#x30AF;&#x306A;&#x795E;&#x7D4C;&#x30A4;&#x30F3;&#x30BF;&#x30D5;&#x30A7;&#x30FC;&#x30B9;&#xB7;&#x30A2;&#x30D7;&#x30ED;&#x30FC;&#x30C1;&#x3092;&#x63D0;&#x4F9B;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

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Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) &#xC950;&#xC758; &#xB300;&#xB1CC; &#xD53C; &#xC9C8;&#xC5D0;&#xC11C;&#xC758; &#xC0DD;&#xCCB4; &#xC870;&#xAC74; &#xC911; &#xD569;.

El mantenimiento de una interfaz neuronal confiable es un desaf&#xED;o bien conocido con implantes de pr&#xF3;tesis neuronales. Aqu&#xED; se eval&#xFA;a un m&#xE9;todo de formar un interfaz neuronal integrado a trav&#xE9;s de polimerizaci&#xF3;n de PEDOT in vivo. Polimerizaci&#xF3;n tradujo en una menor impedancia y una mejor calidad de grabaci&#xF3;n de los potenciales de campo locales en electrodos implantados en la corteza cerebral de rata. El an&#xE1;lisis histol&#xF3;gico por microscop&#xED;a &#xF3;ptica confirm&#xF3; la integraci&#xF3;n exitosa de la PEDOT en el tejido alrededor de los electrodos implantados. Esta t&#xE9;cnica ofrece un enfoque &#xFA;nico interfaz neuronal con potencial para mejorar la funcionalidad a largo plazo de las pr&#xF3;tesis neurales.

Andrew J. Woolley

Weldon School of Biomedical Engineering

Purdue University

Intact Histological Characterization of Brain-implanted Microdevices and Surrounding Tissue

Andrew J. Woolley

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Purdue University

Intact Histological Characterization of Brain-implanted Microdevices and Surrounding Tissue

Weldon School of Biomedical Engineering