Dr. Kawano och kollegor demonstrerar framgångsrikt den neurala inspelningsförmågan hos mikrometerstora VLS-kiseltrådar - "Toyohashi-sond" med hjälp av en fisks näthinna (se Fig.1 och Animation).

Inom nanoteknik, den så kallade vapor-liquid-solid-metoden (VLS) används i stor utsträckning för att syntetisera en mängd olika endimensionella trådstrukturer inklusive kolnanorör, och metalliska och halvledande nanotrådar för tillverkning av nanoenheter.

Även om VLS-metoden möjliggör batchtillverkning av vertikalt inriktade mikro- och nanotrådar utanför planet, en potentiellt kraftfull anordningstillämpning för att mäta elektriska neurala signaler på flera platser har ännu inte realiserats på grund av:(1) otillgängligheten hos en anordningsprocess för att integrera de tredimensionella tråduppsättningarna med aktiva anordningar; (2) brister i de elektriska egenskaperna hos de små trådarna som används som sonder för att registrera elektriska neurala signaler; och (3) avsaknaden av en lämplig enhetsförpackningsprocess som är kompatibel med saltlösning.

Här, Takeshi Kawano, Makoto Ishida och kollegor vid Toyohashi University of Technology, Chukyo University, och RIKEN demonstrerar framgångsrikt den neurala inspelningsförmågan hos mikrometerstora VLS-kiseltrådar - "Toyohashi Probe" med hjälp av näthinnan hos en fisk (Fig.1 och Animation).

Forskarna producerade vertikalt inriktade mikrosondarrayer på ett kiselmikroelektroniksubstrat genom en selektiv VLS-tillväxt av kisel följt av mikrotillverkningsbearbetning och enhetsförpackning. För faktiska mätningar placerade gruppen näthinnan på Toyohashi-proberna. Dessa enheter detekterade framgångsrikt neurala svar representativa för lokala fältpotentialer i näthinnan (Fig.2).

Toyohashi-sonder tillverkade av VLS-tillväxt visar potential som kraftfulla enheter för en rad neurala inspelningar på grund av de fördelaktiga små storlekarna på sonderna och deras kompatibilitet med LSI-elektronik.