简短的评论
数量:12 (3)DOI: 10.37532 / 0974 - 7540.22.12.3.244石墨烯Nanoplatelets印刷电极的电化学皮质直流电刺激
引用:斯坦·r·的电化学石墨烯Nanoplatelets印刷电极的皮质直流电刺激。Res Electrochem牧师。2022;12 (3):244。
文摘
与小说的使用,相关的风险micrometer-thin印刷电极直流神经刺激已经讨论过了。电化学方法如循环伏安法、方波伏安法、电化学阻抗光谱学用于评估这些风险。为了更好地模拟生物体环境,实验non-deoxidized磷酸盐。因为初步结果显示意想不到的氧化峰在0 - 0.4 V电位范围内,这些研究进一步的来源。提出氧化还原活性印花色浆组件被证伪,允许提出刺激电极制造技术的进一步发展。最后,部分渗透性和产生的电化学设备的活动潜在的银基印刷层被确定为组织刺激或损伤的一个潜在来源。
关键字
方波伏安法;电化学
介绍
改变大脑状态的能力是治疗的目的和基本的神经科学研究的关键。电刺激实现使用具有侵略性的电极插入到大脑或放置在头骨。电极产生电场,传送到大脑和神经电活动的影响和交流。大多数的电刺激协议使用交流电(ACs)引起神经元的动作电位。他们沿着轴突,影响附近和远处的神经元。直流电(DC)是另一种类型的电刺激,刺激的兴趣的作者之一,因为它改变了大脑皮层神经元的分化在工作电极。交流刺激相比,直流刺激的生理和行为后果不太清楚。这部分是由于缺乏合适的这种类型的刺激电极。
目前的研究旨在创建和测试皮层DC刺激电极使用复杂的材料组合。这是必要的,因为一开始,我们使用传统的银/氯化银颗粒为皮层电极直流刺激,发现电解减少了有效的寿命和可用性。此外,表面腐蚀引起的电极电解了不仅是一个缺点由于减少了一生,也作为一个潜在的风险诱导炎症反应的神经系统释放银离子,我们还发现,上面厚厚的疤痕组织的形成硬脑膜增加电极的表面之间的距离和目标大脑区域随着时间的推移,目前需要一个更高的振幅对大脑产生的影响是相同的。结果,需要将电极在硬膜下腔起来,因为这将允许使用低振幅由于较短的距离被刺激的区域。然而,让电极需要手术植入和所需的位置,因此,极薄电极的使用。我们所知,目前这种电极不是商业,必须自定义构建我们的规格。除了他们的维度,这些设备应该足够灵活,能够符合大脑的地形。印刷电子技术是实现的一个潜在的解决方案。这种方法还允许使用优质材料的电极制造,如碳。碳同素异形体,而不是金属电极,更安全的潜在的炎症效应和电荷注入能力高于,例如,Pt电极。 Among these are the numerous graphene materials being researched for their potential contribution to低电极阻抗尽管有这些好处,每个印刷复合应该检查以确定其安全性和可用性,因为electrode-tissue界面的性质有很大的差别取决于电极表面的结构,材料,等等,导致各种类型的组织损伤。例如,分子氧氧化可能导致组织氧化产生的水。其他机制可能导致有毒的电化学生产物种或被迫激活细胞不能够承受高水平的刺激。最后,电极腐蚀可能会导致电极材料颗粒的释放到组织环境中,引起炎症反应。
电化学是一个历史悠久的标准程序检查神经刺激电极。在循环伏安法(CV)或方波伏安法(SWV)情节,涉及氧进化的反应,电极分解,或其他意想不到的氧化还原过程可以很容易地观察到,产生电极特征所需的潜在的窗口。此外,电化学阻抗光谱学(EIS)能够反映电极表面的变化信息可访问性,允许推导过程。虽然金属电极以前研究硫酸,科学家证明了这些实验也可以进行在磷酸盐(PBS),也更好的模拟条件中找到一个生物体比硫酸主要反映了生命系统的自然能力保持特定的pH水平因素对电化学结果产生重大影响。
