Field-effect electro-plasmonics: a quantum leap in neurotechnologies
Field-effect electro-plasmonics: a quantum leap in neurotechnologies
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场效应电等离子体：神经技术的巨大飞跃
DOI：
10.1117/12.2569154
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yanik, Ahmet A.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Habib, Ahsan;Zhu, Xiangchao;Can, Uryan I.;McLanahan, Maverick;Zorlutuna, Pinar;Yanik, Ahmet A.
利用光前所未有的时空分辨率能力来检测电生理信号一直是神经科学家近50年来的目标。然而，由于缺乏可以有效地将生物电子信号转换为高光子数光信号的电光转换器，实现这一目标的进展仍然难以捉摸。在这里，我们介绍了一种超灵敏和非常明亮的场效应有源等离子体纳米天线，将微小的电场振荡转化为远场的大光信号。我们的电致变色加载等离子体纳米探针克服了最先进的神经电极技术的限制，并实现了纳米级电场调制的大规模多路复用测量。在我们的实验中，我们展示了5亿个平行的、超灵敏的和亚细胞分辨率的细胞放电行为记录，反映了一种远远超出最先进神经技术理论极限的技术能力。
Harnessing the unprecedented spatiotemporal resolution capability of light to detect electrophysiological signals has been the goal of neuroscientists for nearly 50 years. Yet, progress towards that goal remains elusive due to lack of electro-optic translators that can efficiently convert bioelectronic signals to high photon-count optical signals. Here, we introduce an ultrasensitive and extremely bright field-effect active plasmonic nanoantenna translating tiny electric field oscillations to large optical signals in the far-field. Our electrochromically loaded plasmonic nanoprobes overcome the limitation of state-of-art neuroelectrode technologies and enable massively multiplexed measurement of nanoscale electric-field modulations. In our experiments, we demonstrated 500 million parallel, ultrasensitive and subcellular resolution recordings of cell firing behavior, reflecting a technical capability that is well beyond the theoretical limits of the state-of-art neurotechnologies.
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影响因子：
10.8
作者：
Ament, Irene;Prasad, Janak;Soennichsen, Carsten
通讯作者：
Soennichsen, Carsten
影响因子：
13.6
作者：
Habib, Ahsan;Zhu, Xiangchao;Yanik, Ahmet A.
通讯作者：
Yanik, Ahmet A.
影响因子：
10.8
作者：
Yanik AA;Huang M;Kamohara O;Artar A;Geisbert TW;Connor JH;Altug H
通讯作者：
Altug H
心脏动作电位、离子通道和间隙连接
DOI：
10.1007/978-1-4419-6658-2_3
发表时间：
2010
期刊：
Educational and Child Psychology
影响因子：
--
作者：
J. D. Bakker;H. Rijen
通讯作者：
H. Rijen
DOI：
10.1126/science.1154330
发表时间：
2008-03-28
期刊：
Science (New York, N.Y.)
影响因子：
--
作者：
Sylantyev S;Savtchenko LP;Niu YP;Ivanov AI;Jensen TP;Kullmann DM;Xiao MY;Rusakov DA
通讯作者：
Rusakov DA