Multifunctional microelectronic fibers enable wireless modulation of gut and brain neural circuits

光遗传学 神经科学 感觉系统 神经生理学 神经假体 生物神经网络 微电极 计算机科学 微电子 材料科学 纳米技术 生物 化学 电极 物理化学
作者
Atharva Sahasrabudhe,Laura E. Rupprecht,Sirma Orguc,Tural Khudiyev,T. Tanaka,Joanna Sands,Weikun Zhu,Anthony Tabet,Marie Manthey,Harrison Allen,Gabriel Loke,Marc‐Joseph Antonini,Dekel Rosenfeld,Jimin Park,Indie C. Garwood,Wei Yan,Farnaz Niroui,Yoel Fink,Anantha P. Chandrakasan,Diego V. Bohórquez
出处
期刊:Nature Biotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:42 (6): 892-904 被引量:73
标识
DOI:10.1038/s41587-023-01833-5
摘要

Abstract Progress in understanding brain–viscera interoceptive signaling is hindered by a dearth of implantable devices suitable for probing both brain and peripheral organ neurophysiology during behavior. Here we describe multifunctional neural interfaces that combine the scalability and mechanical versatility of thermally drawn polymer-based fibers with the sophistication of microelectronic chips for organs as diverse as the brain and the gut. Our approach uses meters-long continuous fibers that can integrate light sources, electrodes, thermal sensors and microfluidic channels in a miniature footprint. Paired with custom-fabricated control modules, the fibers wirelessly deliver light for optogenetics and transfer data for physiological recording. We validate this technology by modulating the mesolimbic reward pathway in the mouse brain. We then apply the fibers in the anatomically challenging intestinal lumen and demonstrate wireless control of sensory epithelial cells that guide feeding behaviors. Finally, we show that optogenetic stimulation of vagal afferents from the intestinal lumen is sufficient to evoke a reward phenotype in untethered mice.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
zsg发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
斯文败类的应助被平常的芝麻采纳,获得10
1秒前
可爱的函函的应助被Catcher采纳,获得10
3秒前
火宝发布了新的文献求助10
3秒前
五i发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
高小姐发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
Camellia完成签到,获得积分10
4秒前
sunny完成签到 ,获得积分10
5秒前
SZM发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
默默的萤发布了新的文献求助10
7秒前
想吃泡芙的应助被Rosy采纳,获得10
7秒前
7秒前
标致的过客的应助被H_HUAHUI采纳,获得10
7秒前
bkagyin的应助被搞怪的又蓝采纳,获得10
8秒前
Lucas的应助被zzq采纳,获得10
8秒前
8秒前
科研通AI6.4的应助被堂岛之龙采纳,获得10
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
9秒前
NexusExplorer的应助被忧伤的薯片采纳,获得10
9秒前
怀念逸完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
欣慰铃铛完成签到,获得积分10
11秒前
KING121完成签到,获得积分10
12秒前
想吃泡芙的应助被125采纳,获得10
12秒前
sun完成签到,获得积分10
12秒前
hash_distill完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
天天快乐的应助被lm采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
yaya发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
From Scaling and Perturbation to Stability 5000
Les Mantodea De Guyane 2000
Energie-Contracting 1500
Stochastic Models in Operations Research,Vol. 2 600
Problems and Solutions for Integer and Combinatorial Optimization: Building Skills in Discrete Optimization 600
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8030945
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9469909
关于积分的说明 21241007
捐赠科研通 7600632
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3388571
关于科研通互助平台的介绍 2520886
邀请新用户注册赠送积分活动 2425495