Implantable wirelessly powered optoelectronic device for optogenetics

光遗传学 整流器(神经网络) 无线电频率 电压 光电子学 能量收集 二极管 电子线路 材料科学 电气工程 天线(收音机) 计算机科学 功率(物理) 电信 物理 工程类 人工神经网络 随机神经网络 量子力学 神经科学 机器学习 循环神经网络 生物
作者
Yin Sha,Chen Lin,Hongyun Xie,Xiaoyan Yi,Teng Zhan,Xiancheng Liu,Yang Xiang,Wanrong Zhang
出处
期刊:Optical Engineering [SPIE - International Society for Optical Engineering]
卷期号:60 (02) 被引量:3
标识
DOI:10.1117/1.oe.60.2.027101
摘要

In vivo optogenetics provide special and powerful capabilities in regulation of neurons, research of neural circuits and even in treatment of brain diseases. However, conventional hardware for such studies tethers the experimental animals to remote light sources, power sources, or other functional modules, which imposes considerable physical constrains on natural behaviors and limits the range of the experiment. To enable flexible and convenient optogenetic manipulation of neural circuit with finite disruption of animal behavior, a wirelessly powered optoelectronic device, composing mainly of a radio frequency (RF) energy harvester and a high-performance GaN-based light-emitting diode (LED), is demonstrated and can be used to construct an implantable optrode for optogenetics. The wireless RF power signal is collected through an antenna and a two-stage voltage doubling rectifier circuit, and finally converted into high-amplitude DC voltage. Provided with 25-dBm RF power with a distance of 0.2 m, the RF energy harvesting and processing circuit can output a stable 2.81 V DC voltage and drive the designed GaN-based LED to work normally. After being successfully lit, the emission peak wavelength of the LED locates 455 nm and the output optical power density reaches 214.9 mW / mm2, which is fully capable of activating light-sensitive ion channel channelrhodopsin-2. The total area of the device is 3 mm × 3.2 mm, which is suitable for subdermal implantation.
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
551445967关注了科研通微信公众号
刚刚
迷路博完成签到,获得积分10
刚刚
拉扣发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
桃子发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
byey发布了新的文献求助10
2秒前
烈酒一醉方休完成签到 ,获得积分10
2秒前
小北发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
搜集达人应助111采纳,获得10
2秒前
Realistic完成签到,获得积分10
2秒前
研友_841rlL完成签到,获得积分10
3秒前
养叶子完成签到,获得积分10
3秒前
ll发布了新的文献求助10
3秒前
551445967完成签到,获得积分20
3秒前
受命于天发布了新的文献求助10
4秒前
潘朒朒发布了新的文献求助10
4秒前
LSD发布了新的文献求助10
4秒前
等待德地发布了新的文献求助10
4秒前
浮光应助shisan采纳,获得30
4秒前
光亮萤发布了新的文献求助10
4秒前
老黑发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
今后应助小七采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
化石吟发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
张111发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
阿衍发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
7秒前
7秒前
7秒前
hmx发布了新的文献求助10
7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
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
Social Work and Social Welfare: An Invitation(7th Edition) 410
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6055322
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7882165
关于积分的说明 16286421
捐赠科研通 5200617
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2782750
邀请新用户注册赠送积分活动 1765539
关于科研通互助平台的介绍 1646550