دانلود ترجمه مقاله فناوری آرایش چند الکترودی جهت اعصاب و قلب و عروق – مجله NATURE

مشخصات مقاله انگلیسی (PDF)
سال انتشار مقاله	۲۰۱۳
تعداد صفحات مقاله انگلیسی	۱۲ صفحه با فرمت pdf
رشته های مرتبط با این مقاله	پزشکی و مهندسی پزشکی
گرایش های مرتبط با این مقاله	قلب و عروق، بیوالکتریک، بیومکانیک، آسیب شناسی و مغز و اعصاب
مجله مربوطه	نانوتکنولوژی طبیعت – NATURE NANOTECHNOLOGY
دانشگاه تهیه کننده	دانشگاه عبری اورشلیم، اسرائیل
رفرنس	دارد
لینک مقاله در سایت مرجع	لینک این مقاله در سایت NATURE
نشریه NATURE

• فهرست مطالب:

آنالوگ مداری الکتریکی سطح مشترک نورون ها/الکترود ها
تزویج الکتریکی بین دستگاه و نورون
فعالیت نورون ها که الکترود های ورودی را در بر گرفته است
نانوستون ها برای ثبت های درون سلولی و تحریک ها
ثبت های میان سلولی با استفاده از منفذ سازی های الکتریکی
غلبه بر محدودیت های امپدانسی نانو ستون ها
تکنولوژی های MEA های صفحه ای گیره ای – اتصالی
جمع بندی

• بخشی از ترجمه:

جمع بندی
بر اساس نتایجی که در بالا بررسی کردیم و ملاحظات تئوری، ما تخمین میزنیم که تکنولوژی های الکتروفیزیولوژی در ابعاد نانو و میکرو امکان ثبت های همزمان، طولانی مدت، چند جایگاهی و درون سلولی و همچنین تحریک سلول های منفرد را در شرایط مختلف بدن و یا محیط آزمایشگاهی فراهم میکنند که در چند سال آتی احتمالا یکی از روش های مورد استفاده عصب شناسان خواهد بود.
روش هایی که در حال حاضر بهترین پتانسیل برای کاربرد را دارند شامل : استفاده از الکترود های زیستی که توسط نورون ها در بر گرفته میشود و استفاده از نانو ساختار هایی که به غشای سلول به صورت ریز الکترود های شیشه ای تیز نفوذ میکنند . آزمایش هایی با استفاده از ساختار های نفوذ کننده در ابعاد ستون های نانو انجام شده است که در این الکترود های جدید لایه های لیپیدی بر روی این الکترود ها قرار گرفته است که نشان داد در حالی که نانولوله هایی به این صورت میتوانند وارد غشای پلاسمایی شده و Rseal نسبتا بالا ایجاد کنند، و نسبت امپدانس نانو الکترود ها به Rseal موجب میشود که پتانسیل های ثبت شده تضعیف شوند و به همین دلیل امکان ثبت دقیق پتانسیل های پس سیناپسی و یا نوسان های زیر سرحد غشا فراهم نمیباشد. به همین منظور تلاش هایی انجام شده است تا امپدانس های الکترود ها با ساخت نانو ستون ها بر روی یک پد منفرد انجام شد اما این روش ها جواب نداد. به نظر میرسد که افزایش تعداد این نانوستون ها در این پد ها برای کاهش امپدانس و کاهش نسبت بیان شده، موجب میشود که میزان نفوذ این سنسور ها به غشای پلاسمایی کاهش پیدا کند. به همین دلیل شاید نتوان از الکترود های نانو ستون ها به عنوان جایگزینی برای الکترود های شیشه ای برای ثبت های درون سلولی از نورون ها استفاده کرد. یکی دیگر از مهم ترین محدودیت های این نانو ستون ها نا پایداری پیکر بندی های درون سلولی است. تا اکنون، مکانیزمی برای پایدار کردن جایگاه درون سلولی این نانو لوله ها به صورت رسمی و جدی یافت نشده است.

• بخشی از مقاله انگلیسی:

Conclusions

On the basis of the results reviewed above and theoretical considerations, we estimate that nano- and micro-electrophysiological technologies enabling simultaneous, long-term, multisite, intracellular recording and stimulation from many neurons under in vitro and in vivo conditions will become available to the neuroscientist community within a number of years.

The approaches that at present reveal the best potential are: the bioinspired use of protruding electrodes that are engulfed by neurons, and the use of nanostructures that penetrate the plasma membrane in a similar way to classical sharp microelectrodes. Experimentations with passive nanopillar-based protruding structures functionalized by lipid layers revealed that whereas single or multiple nanopillars can penetrate the cell’s plasma membrane forming relatively high Rseal, the high nano-electrode impedance/Rseal ratio value attenuates the recorded potential to a level that makes it impossible to record synaptic potentials or subthreshold membrane oscillations. Attempts to reduce the electrode impedance by fabricating multiple nanopillars on a single sensing pad did not solve the problem71. It seems that increasing the number and density of the nanopillars to reach low enough impedance (and improve the electrode impedance/Rseal ratio) is limited by cell biological properties as cells cultured on high-density nanopillars do not extend the plasma membrane into narrow spaces between the pillars52,79 and that physically inserting a dense population of nanopillars would be damaging to the cell. It is for these reasons that current passive nanopillar electrodes cannot be used as substitutes for traditional glass micropipette electrodes for intracellular recordings from neurons. Another severe limitation with the use of nanopillars is the instability of the intracellular configuration. So far, mechanisms to stabilize the intracellular positioning of the nanopillars have not been addressed.

دانلود رایگان مقاله انگلیسی

خرید ترجمه فارسی مقاله