A piezoelectric micromachined ultrasound transducer combined with recording electrodes for acute brain preparations in vitro

神经调节 超声波 生物医学工程 局部场电位 超声波传感器 传感器 切片制备 脑-机接口 刺激 材料科学 微电极 神经科学 电生理学 医学 化学 声学 电极 脑电图 生物 放射科 物理 物理化学
作者
Ryo Furukawa,Takahiro Yoshikawa,Shuichi MURAKAMI,Takashi Tateno
出处
期刊:Journal of Neuroscience Methods [Elsevier BV]
卷期号:403: 110048-110048 被引量:3
标识
DOI:10.1016/j.jneumeth.2023.110048
摘要

Ultrasound stimulation is used to noninvasively stimulate the local and deep areas of the brain. However, the detailed cellular mechanisms of neural activation are still unclear because studies on micro-stimulation at the cellular level are lacking. To modulate neural activity at the cellular level, we developed a piezoelectric micromachined ultrasound transducer (PMUT), having circular diaphragms for application on acute brain slice preparations. To monitor neural activities, additionally, we fabricated recording microelectrodes onto the same PMUT device for closed-loop application. To examine the PMUT-driven cellular responses of a brain slice, intracellular calcium signals in individual cells were measured using two calcium indicators. We successfully observed the intracellular responses triggered by the ultrasound of our novel PMUT. In addition, we performed recordings of local field potentials in a brain slice, demonstrating its usefulness as a simultaneous recording interface. Conventional ultrasound stimulators are open-loop systems that risk inducing excessive neural activity because of the absence of neural activity monitoring. In contrast, our PMUT is packaged in a single device with both stimulation and sensor interface for neuromodulation. Further, there are no published reports on in vitro microdevices that can be used for ultrasound stimulation in rodent cortical slices that are several hundred micrometers thick, which maintain the cortical laminar structure and intrinsic neural networks. Our findings suggest that this novel PMUT device has the potential for being a powerful tool for in vitro brain slice applications and effective closed loop ultrasound stimulation.
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
刚刚
Hello应助Zzx采纳,获得10
刚刚
受伤灵薇发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
里苏特发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
成就无颜发布了新的文献求助10
3秒前
炙热绝悟发布了新的文献求助10
3秒前
科研通AI6.4应助岩溶文盲采纳,获得10
4秒前
可爱的函函应助岩溶文盲采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
Orange应助傻子与白痴采纳,获得10
5秒前
5秒前
吴大虾发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
八月宁静发布了新的文献求助10
5秒前
塔塔发布了新的文献求助30
6秒前
D調发布了新的文献求助10
6秒前
tvsiuhv发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
8秒前
秦桂敏完成签到 ,获得积分10
8秒前
QYPANG发布了新的文献求助10
8秒前
脑洞疼应助Michael采纳,获得10
8秒前
9秒前
GingerF应助林夕采纳,获得50
9秒前
9秒前
hansJAMA发布了新的文献求助10
9秒前
10秒前
掌上三寸发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
天生圣人发布了新的文献求助10
11秒前
全世界最厉害的小羽羽完成签到 ,获得积分10
12秒前
传奇3应助轻松的万天采纳,获得10
12秒前
SciGPT应助空中马铃薯采纳,获得10
13秒前
fal完成签到,获得积分10
13秒前
DNE发布了新的文献求助10
14秒前
小猪佩琪发布了新的文献求助20
15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
Single Cell Analysis of the Tumor Microenvironment Landscape Across the Disease Spectrum of Multiple Myeloma 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
The Cambridge History of China 英文版16册 600
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 550
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7329675
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8944059
关于积分的说明 18972314
捐赠科研通 6984986
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3216528
关于科研通互助平台的介绍 2383224
邀请新用户注册赠送积分活动 2196108