Real-Time Neural Chemical Sensing in the Peripheral Nervous System
周围神经系统的实时神经化学传感
基本信息
- 批准号:EP/K009842/1
- 负责人:
- 金额:$ 118.7万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2013
- 资助国家:英国
- 起止时间:2013 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The nervous system is a large network of communication channels. In the brain approximately one hundred billion neurons, each connected to up to 10,000 other neurons perform operation speeds unmatched by man-made devices. The peripheral nervous system (PNS) alone can achieve speeds of communication of up to 270mph. Every action, conscious or not is driven by this network, enabling all biological functions. Subsequently, neural disorders that affect the function of the peripheral nervous system have a significant impact on many aspects of life, in some cases reducing quality of life and in others, life span itself.Being able to interface with the nervous system allows us to diagnose, detect and treat neural disorders. Over the last several decades scientists have taken great steps in creating efficient neural interfaces, and as such a wealth of new disorders are treatable nowadays, including Epilepsy (surgery diagnostics recordings) and Parkinson's (deep brain stimulators). Nevertheless, we are still far from developing the science fiction type interpretations of these interfaces, there is still a wealth of information needed and there are many other disorders that need tackling.Over the last several years our group has developed a strong cross-disciplinary track record that enabled the interfacing of engineering systems to biology using various types of sensors, facilitating a number of biomedical applications. Through grants and spin-out companies we've established technology in the biomedical space that have research and commercial value. This project brings this expertise together to develop the next generation of neural sensing technology , for developing future interfaces.The project introduces a novel way of measuring the chemical response of nerve activity coupled with the traditional electrical signals it produces. This will allow us to know more about the neural behaviour over time and eventually to diagnose changes related to disorders. To achieve this, this project consists of three key parts: (1) The sensor development, which includes the design of the electrodes for recording the electrical activity and ion sensitive sensors, (2) The electronics to extract the chemical and electrical recordings and (3) Extensive tests and measurements to characterise the capabilities of the platform.To realise this platform we have outlined work packages relating to each stage, with experienced researchers leading these. Given the scale of this project a management team is essential for guiding and steering the project towards its milestones and deliverables. In addition we have brought on board three partners (IBMT Fraunhoffer, King's College London and GlaxoSmithKline) to advise and guide the project towards realistic clinical and commercial outcomes. The outcome of the project will be a platform interfacing with the neural activity beyond the current state of the art, paving the way for multiple studies and research opportunities where chemical activity plays a vital role.
神经系统是一个庞大的沟通渠道网络。大脑中大约有 1000 亿个神经元,每个神经元与多达 10,000 个其他神经元相连,其运算速度是人造设备无法比拟的。仅周围神经系统 (PNS) 就可以实现高达 270 英里/小时的通信速度。每一个行动,无论是否有意识,都是由这个网络驱动的,从而实现所有的生物功能。随后,影响周围神经系统功能的神经疾病对生活的许多方面产生重大影响,在某些情况下会降低生活质量,在其他情况下会影响寿命本身。能够与神经系统交互使我们能够诊断、检测和治疗神经疾病。在过去的几十年里,科学家们在创建有效的神经接口方面取得了重大进展,因此现在有大量新的疾病是可以治疗的,包括癫痫(手术诊断记录)和帕金森氏症(深部脑刺激器)。然而,我们距离对这些接口进行科幻小说式的解释还很远,仍然需要大量的信息,还有许多其他疾病需要解决。在过去的几年里,我们的团队已经建立了强大的跨学科跟踪记录,使工程系统能够使用各种类型的传感器与生物学连接,促进了许多生物医学应用。通过拨款和衍生公司,我们在生物医学领域建立了具有研究和商业价值的技术。该项目将这些专业知识结合在一起,开发下一代神经传感技术,以开发未来的接口。该项目引入了一种测量神经活动化学反应及其产生的传统电信号的新方法。这将使我们能够更多地了解神经行为随时间的变化,并最终诊断与疾病相关的变化。为了实现这一目标,该项目由三个关键部分组成:(1) 传感器开发,包括用于记录电活动的电极和离子敏感传感器的设计,(2) 用于提取化学和电记录的电子设备,以及 (3) 广泛的测试和测量来表征平台的功能。为了实现该平台,我们概述了与每个阶段相关的工作包,并由经验丰富的研究人员领导这些工作包。鉴于该项目的规模,管理团队对于指导和指导项目实现其里程碑和可交付成果至关重要。此外,我们还聘请了三个合作伙伴(IBMT Fraunhoffer、伦敦国王学院和葛兰素史克)来为该项目提供建议和指导,以实现实际的临床和商业成果。该项目的成果将是一个超越当前技术水平的与神经活动接口的平台,为化学活动发挥重要作用的多项研究和研究机会铺平道路。
项目成果
期刊论文数量(10)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
PyRhO: a virtual optogenetics laboratory
- DOI:10.1186/1471-2202-16-s1-p178
- 发表时间:2015-12-18
- 期刊:
- 影响因子:2.4
- 作者:Evans BD;Jarvis S;Schultz SR;Nikolic K
- 通讯作者:Nikolic K
Resource Efficient Pre-processor for Drift Removal in Neurochemical Signals
用于消除神经化学信号漂移的资源高效预处理器
- DOI:10.1109/iscas.2018.8351424
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Ahmed T
- 通讯作者:Ahmed T
PyRhO: A Multiscale Optogenetics Simulation Platform.
- DOI:10.3389/fninf.2016.00008
- 发表时间:2016
- 期刊:
- 影响因子:3.5
- 作者:Evans BD;Jarvis S;Schultz SR;Nikolic K
- 通讯作者:Nikolic K
Reconfigurable Low-noise Multichannel Amplifier for Neurochemical Recording
用于神经化学记录的可重构低噪声多通道放大器
- DOI:10.1109/iscas.2018.8351719
- 发表时间:2018
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kulasekeram N
- 通讯作者:Kulasekeram N
Ngram-derived pattern recognition for the detection and prediction of epileptic seizures.
- DOI:10.1371/journal.pone.0096235
- 发表时间:2014
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Eftekhar A;Juffali W;El-Imad J;Constandinou TG;Toumazou C
- 通讯作者:Toumazou C
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