Emerging approaches for sensing and modulating neural activity enabled by nanocarbons and carbides.
Emerging approaches for sensing and modulating neural activity enabled by nanocarbons and carbides.
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DOI：
10.1016/j.copbio.2021.10.007
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发表时间：
2021-12
影响因子：
7.7
通讯作者：
Vitale F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Driscoll N;Dong R;Vitale F
能够记录或调节神经活动的设备是临床诊断和监测、基础研究和消费电子产品中的重要工具。在人造电子产品和生物组织之间实现稳定的功能接口是一项长期挑战，需要设备和材料创新来满足严格的安全性和寿命要求并改进功能。与传统材料相比，纳米碳和碳化物为神经电子学提供了许多特定的优势，可以实现功能和性能的进步。在这里，我们回顾了基于纳米碳和碳化物的神经电子接口的最新趋势，特别强调了为体内使用而开发的技术。我们重点介绍了一些特定的应用，其中在纳米尺度上调整基本材料特性的能力使接口能够在前所未有的空间和时间尺度上安全、精确地与神经回路相互作用，范围从单个突触到整个人体。
Devices that can record or modulate neural activity are essential tools in clinical diagnostics and monitoring, basic research, and consumer electronics. Realizing stable functional interfaces between manmade electronics and biological tissues is a longstanding challenge that requires device and material innovations to meet stringent safety and longevity requirements and to improve functionality. Compared to conventional materials, nanocarbons and carbides offer a number of specific advantages for neuroelectronics that can enable advances in functionality and performance. Here, we review the latest emerging trends in neuroelectronic interfaces based on nanocarbons and carbides, with a specific emphasis on technologies developed for use in vivo. We highlight specific applications where the ability to tune fundamental material properties at the nanoscale enables interfaces that can safely and precisely interact with neural circuits at unprecedented spatial and temporal scales, ranging from single synapses to the whole human body.
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