Ⅰ. Elektrod microneedle dan aplikasi mereka
Elektrod microneedle adalah jarum microscale - seperti peranti yang boleh sebahagian atau sepenuhnya menembusi permukaan kulit untuk mengumpul isyarat elektrofisiologi/elektrokimia atau mencapai rangsangan elektrik. Mereka digunakan secara meluas dalam sensor yang boleh dipakai/implan, neurosains, dan otak - antara muka komputer. Kelebihan teras mereka adalah keupayaan untuk terus mengesan parameter fisiologi dan patologi vivo seperti elektrokardiogram dan elektromiogram, menyediakan data langsung dan tepat untuk diagnosis dan rawatan.
Arus Elektrod Utah, yang dibangunkan oleh University of Utah, adalah teknologi wakil dalam array elektrod microneedle. Tiga yang unik - jarum dimensi - seperti struktur membolehkan setiap elektrod memiliki kedua -dua resolusi spatiotemporal yang tinggi dan penebat yang sangat baik. Selepas implantasi, hujung elektrod hanya bertindak pada kumpulan neuron sekitarnya, dan bahkan dapat merakam penembakan neuron tunggal. Dengan perkembangan teknologi MEMS, tatasusunan elektrod microneedle telah menyaksikan peningkatan yang ketara dalam biokompatibiliti, fleksibiliti mekanikal, panjang - kestabilan istilah, dan resolusi.
Ⅱ. Penyelesaian pengambilalihan isyarat elektrofisiologi
Dalam bidang bioperubatan, pengambilalihan dan analisis isyarat elektrofisiologi adalah penting untuk diagnosis penyakit dan penilaian kesihatan. Walau bagaimanapun, isyarat ini adalah kompleks dan lemah, menjadikan pengambilalihan berkesan sebagai cabaran yang berterusan. Pada masa ini, terdapat dua penyelesaian utama: implan dan boleh dipakai.
Penyelesaian yang boleh ditanam melibatkan secara langsung menanamkan array elektrod microneedle ke dalam tubuh manusia untuk mencapai pemantauan berterusan - secara berterusan isyarat elektrofisiologi. Kelebihannya terletak pada resolusi dan kestabilan spatiotemporal yang tinggi, dengan tepat menangkap aktiviti menembak neuron individu. Walau bagaimanapun, ia juga membentangkan cabaran seperti risiko pembedahan, kestabilan jangka panjang -, dan isu biokompatibiliti.
Penyelesaian yang boleh dipakai mengutamakan kemudahan dan keselesaan. Dengan memasukkan array elektrod microneedle pada permukaan kulit atau pakaian di dalam, pengguna dengan mudah boleh memantau isyarat elektrofisiologi. Penyelesaian ini menghapuskan keperluan pembedahan, mengurangkan risiko dan meningkatkan kemudahan penggunaan dan keselesaan. Walau bagaimanapun, ia masih menghadapi cabaran teknikal seperti gangguan isyarat dan penindasan bunyi yang memerlukan resolusi.
Ⅲ. Aplikasi mikroelektrik dalam neuromedicine
Teknologi Array Microelectrode, sebagai alat utama untuk pengambilalihan isyarat elektrofisiologi, memainkan peranan penting dalam neuromedicine dan otak - antara muka komputer. Dengan menanamkan atau memakai susunan mikroelektrik pada tubuh manusia, saintis dapat memantau aktiviti penembakan neuron, isyarat elektroencephalogram (EEG), dan isyarat elektrofisiologi lain dalam masa nyata, dengan itu memberikan sokongan yang kuat untuk diagnosis dan rawatan penyakit neurologi. Pada masa yang sama, teknologi pelbagai mikroelektrik juga telah membawa kejayaan baru kepada perkembangan teknologi antara muka komputer -, menjadikan manusia dapat mengawal peranti luaran melalui pemikiran.
Ⅳ. Elektrod kering microneedle fleksibel polimer
Berdasarkan polimer, elektrod kering microneedle yang fleksibel direka untuk memantau isyarat elektrik saraf dengan berkesan, menyediakan alat baru untuk penyelidikan neuromedikal. Teknologi ini bukan sahaja meningkatkan kecekapan pengambilalihan isyarat elektrofisiologi tetapi juga menawarkan kemungkinan baru untuk diagnosis awal dan rawatan penyakit neurologi.