Chronic interfacing with the autonomic nervous system using carbon nanotube (CNT) yarn electrodes.
Chronic interfacing with the autonomic nervous system using carbon nanotube (CNT) yarn electrodes.
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DOI：
10.1038/s41598-017-10639-w
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发表时间：
2017-09-15
影响因子：
4.6
通讯作者：
Durand DM
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
McCallum GA;Sui X;Qiu C;Marmerstein J;Zheng Y;Eggers TE;Hu C;Dai L;Durand DM
能够可靠和安全地与小直径(100-300 µm)自主神经进行长期通信的能力可能会对基础生物医学研究和临床应用产生重大影响。然而，利用现有的神经接口技术，这种能力仍然难以捉摸。在这里，我们展示了一种新的慢性神经界面，使用具有轴突尺寸的高度灵活的材料。该接口由碳纳米管(CNT)纱线电极实现，用于慢性记录来自两个独立的自主神经：舌咽神经和迷走神经的神经活动。在慢性种植模型中，记录的神经信号保持高信噪比(>；10 分贝)。我们进一步展示了处理神经活动的能力，以检测分别来自舌咽和迷走神经的缺氧和胃延伸事件。这些结果建立了一种新的、慢性平台神经接口技术与自主神经系统，并展示了调节内部器官功能的可能性，导致了新的生物电子疗法和患者健康监测。
The ability to reliably and safely communicate chronically with small diameter (100–300 µm) autonomic nerves could have a significant impact in fundamental biomedical research and clinical applications. However, this ability has remained elusive with existing neural interface technologies. Here we show a new chronic nerve interface using highly flexible materials with axon-like dimensions. The interface was implemented with carbon nanotube (CNT) yarn electrodes to chronically record neural activity from two separate autonomic nerves: the glossopharyngeal and vagus nerves. The recorded neural signals maintain a high signal-to-noise ratio (>10 dB) in chronic implant models. We further demonstrate the ability to process the neural activity to detect hypoxic and gastric extension events from the glossopharyngeal and vagus nerves, respectively. These results establish a novel, chronic platform neural interfacing technique with the autonomic nervous system and demonstrate the possibility of regulating internal organ function, leading to new bioelectronic therapies and patient health monitoring.
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影响因子：
5.1
作者：
Micera, Silvestro;Rossini, Paolo M.;Dario, Paolo
通讯作者：
Dario, Paolo
影响因子：
2.5
作者：
Ledbetter, Noah M.;Ethier, Christian;Clark, Gregory A.
通讯作者：
Clark, Gregory A.
影响因子：
2.7
作者：
Miki, K;Kosho, A;Hayashida, Y
通讯作者：
Hayashida, Y
影响因子：
3
作者：
Aoyagi, Y;Stein, RB;Normann, RA
通讯作者：
Normann, RA
DOI：
10.1161/hypertensionaha.112.194886
发表时间：
2012-12
期刊：
Hypertension (Dallas, Tex. : 1979)
影响因子：
--
作者：
Muntzel MS;Al-Naimi OA;Barclay A;Ajasin D
通讯作者：
Ajasin D