LLNL 实验室工程师与生物学家团队成员,由左往右依次是 David Soscia、Nick Fischer 和 Doris Lam。 在一篇发表在 Lab on a Chip 期刊的论文中,LLNL 实验室研究人员表示,他们创建的 3D 微电极阵列(3DMEA)平台能够维持数十万人类神经元存活,并使它们在 3D gel 中连接和沟通。此外,使用他们开发的薄膜式微电极阵列可以在长达 45 天内无创记录放电和脉冲。
论文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/LC/C9LC01148J#!divAbstract 该研究技术复杂度很高,不过参与的研究人员认为,这可以为消除影响大脑功能的毒素或神经系统疾病(如癫痫)提供高效的新方案。 该研究项目首席研究员 Nick Fischer 表示:「我们的计划是汇集工程、生物学和计算知识,开发出一种更能代表人脑生理机能和功能的模型。而这项研究推动该领域向着这个终极目标前进。」 LLNL 实验室致力于在芯片设备上复制人体系统,而该研究正是其系列工作的一小部分。其目标是随着相关技术的不断发展,研发的芯片设备更适用于人类,甚至取代动物测试。 Fischer 表示,这项 3D 芯片大脑研究的最终目的是:开发出一个提供人类相关数据的实验平台,通过简化、易复现、中肯的模型系统,更好地理解不同类型的药物和治疗方案对人脑功能的影响。 制作和建模芯片大脑 神经元被认为是大脑中神经系统向其他细胞传递信息的基本工作单元。神经元交流时,会产生微小的电信号,微电极可以收集这些电信号。Fischer 和他的团队在 2016 年展开了这项研究工作,在此过程中进行了多次硬件迭代。他们设计和完善了带有「多电极阵列」的芯片大脑设备。