2023 लेखक: Bryan Walter | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-05-21 22:25
इंट्रासेल्युलर इलेक्ट्रोड के निर्माण की नई तकनीक मस्तिष्क सहित जीवित ऊतकों और अंगों की गहराई में व्यक्तिगत कोशिकाओं की गतिविधि को रिकॉर्ड करने की अनुमति देगी। अवधारणा का विवरण और इसके परीक्षणों के पहले परिणाम लघु पत्रिका द्वारा प्रकाशित किए जाते हैं।
व्यक्तिगत न्यूरॉन्स में सीधे सूक्ष्म और नैनोस्केल इलेक्ट्रोड की शुरूआत पर आधारित तरीके मस्तिष्क कोशिकाओं की विद्युत गतिविधि को रिकॉर्ड करने में अधिकतम सटीकता और अधिकतम संकल्प प्रदान करते हैं। हालांकि, इस व्यास की "सुइयों" के निर्माण में तकनीकी कठिनाइयाँ लगभग 10 माइक्रोन से अधिक लंबे इलेक्ट्रोड प्राप्त करने की अनुमति नहीं देती हैं; इसलिए, इस तरह के अवलोकन केवल सतह की परत तक सीमित हैं और यह दिखाने में सक्षम नहीं हैं कि जीवित मस्तिष्क में या अंदर क्या हो रहा है। कम से कम कई दसियों माइक्रोन की गहराई पर एक खंड। इन सीमाओं को पार करने के लिए, प्रोफेसर ताकेशी कवानो के नेतृत्व में टोयोहाशी प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा प्रस्तुत एक नैनो डिवाइस का उपयोग किया जा सकता है। उनके द्वारा विकसित शंकु के आकार के इंट्रासेल्युलर इलेक्ट्रोड (एनटीई, नैनोस्केल-टिप्ड इलेक्ट्रोड) लंबे और मजबूत होते हैं जो कोशिकाओं और ऊतकों में प्रवेश करने के लिए पर्याप्त होते हैं। एनटीई सुई टिप का व्यास सिलिकॉन नैनोट्यूब पर आधारित पहले प्रस्तावित इलेक्ट्रोड की तुलना में कई गुना अधिक है - 300 एनएम बनाम 50-150 एनएम तक - लेकिन लंबाई 1.5-10 माइक्रोन से 120 तक परिमाण के क्रम से बढ़ी है। माइक्रोन
जापानी वैज्ञानिकों ने आणविक बीम एपिटैक्सी का उपयोग करके क्रिस्टलीय सब्सट्रेट पर वाष्पित सिलिकॉन परमाणुओं को जमा करके एनटीई सुई प्राप्त की। एक अल्ट्राहाई वैक्यूम में और ऊंचे तापमान पर, इलेक्ट्रोड को धीरे-धीरे उगाया जाता था, जो 1.4 माइक्रोन / मिनट की दर से स्टैलेग्माइट की तरह लंबा होता था। एनटीई व्यास को मिश्रण में ऑक्सीजन प्लाज्मा पेश करके नियंत्रित किया गया था, ताकि इसकी मोटाई धीरे-धीरे १०० माइक्रोन से घटकर ६०, और फिर ३० माइक्रोन हो जाए। इस सब्सट्रेट पर इरिडियम की एक विद्युत प्रवाहकीय परत का छिड़काव किया गया था, इसके बाद पैरीलीन (पॉली-एन-ज़ाइलिलीन) की एक "सख्त" सुरक्षात्मक परत थी, जो केवल सुई की पतली नोक को उजागर करती थी।
लेखकों ने चूहों के पूर्वकाल टिबिअल पेशी में गहरी कोशिकाओं की झिल्ली क्षमता को मापकर इलेक्ट्रोड की दक्षता का प्रदर्शन किया। प्राप्त परिणाम प्रायोगिक जानवरों के कामकाजी मस्तिष्क सहित जीवित ऊतकों में कोशिका गतिविधि की बहु-बिंदु अंतरालीय निगरानी के लिए सिस्टम बनाने की संभावना का संकेत देते हैं।
