science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Ingenieurs onthullen fabricageproces voor revolutionaire transparante sensoren

Een blauw licht schijnt door een heldere, implanteerbare medische sensor op een hersenmodel. Doorzichtige sensoren, die zijn ontwikkeld door een team van UW-Madison-ingenieurs, zou neurale onderzoekers moeten helpen hersenactiviteit beter te bekijken. Krediet:onderzoeksgroep Justin Williams

In 2014, toen ingenieurs van de Universiteit van Wisconsin-Madison in het tijdschrift aankondigden Natuurcommunicatie dat ze transparante sensoren hadden ontwikkeld voor gebruik bij het in beeld brengen van de hersenen, onderzoekers over de hele wereld merkten dit op.

Toen stroomden de aanvragen binnen. "Zoveel onderzoeksgroepen begonnen ons om deze apparaten te vragen dat we het niet bij konden houden, " zegt Zhenqiang (Jack) Ma, de Lynn H. Matthias Professor en Vilas Distinguished Achievement Professor in elektrische en computertechniek aan UW-Madison.

Ma's group is een wereldleider in het ontwikkelen van revolutionaire flexibele elektronische apparaten. De doorkijk, implanteerbare micro-elektrode-arrays waren lichtjaren voorbij alles wat ooit is gemaakt.

Hoewel hij en medewerker Justin Williams, de Vilas Distinguished Achievement Professor in biomedische technologie en neurologische chirurgie aan UW-Madison, patenteerde de technologie via de Wisconsin Alumni Research Foundation, ze zagen het potentieel voor vooruitgang in onderzoek. "Die kleine stap heeft al geleid tot een explosie van onderzoek op dit gebied, ", zegt Williams. "We wilden deze technologie niet in ons lab houden. We wilden het delen en de grenzen van de toepassingen verleggen."

Als resultaat, in een paper gepubliceerd op donderdag (13 oktober, 2016) in het tijdschrift Natuurprotocollen , de onderzoekers hebben in detail beschreven hoe transparante grafeen neurale elektrode-arrays kunnen worden gefabriceerd en gebruikt in toepassingen in de elektrofysiologie, fluorescerende microscopie, optische coherentietomografie, en optogenetica. "We hebben beschreven hoe we deze dingen moeten doen, zodat we aan de volgende generatie kunnen werken, " zegt mam.

Nutsvoorzieningen, niet alleen kijken de UW-Madison-onderzoekers naar manieren om de technologie te verbeteren en erop voort te bouwen, ze proberen ook de toepassingen van neurowetenschappen uit te breiden naar gebieden zoals onderzoek naar beroertes, epilepsie, Ziekte van Parkinson, hartaandoeningen, en vele anderen. En ze hopen dat andere onderzoekers hetzelfde doen.

"Dit document is een toegangspoort voor andere groepen om het enorme potentieel van hieruit te verkennen, " zegt Ma. "Onze technologie demonstreert een van de belangrijkste in vivo toepassingen van grafeen. We verwachten dat er meer revolutionair onderzoek zal volgen op dit interdisciplinaire gebied."