На порядок длиннее
Методы, которые предполагают введение наноразмерных электродов непосредственно в нейроны, максимально эффективны при регистрации электрической активности мозга. Однако технологии, существовавшие ранее, не позволяли получать настолько тонкие иглы на основе кремниевых нанотрубок длиной более 10 микрометров. Поэтому ученые могли наблюдать только за поверхностным слоем нейронов и не получали достаточно информации.
Группа специалистов под руководством профессора Такеши Кавано разработала новые наноэлектроды – конусовидные внутриклеточные. Они достаточно длинные и прочные, чтобы проникать сквозь ткани и клетки. Правда, в отличие от кремниевых игл, их диаметр больше – до 300 нм против 50-150 нм. Зато длина составляет 120 микрометров против 1,5-10.
Из чего состоят наноиглы
Новые иглы, получившие название NTE, изготовили путем осаждения на кристаллической подложке испаренных атомов кремния. Японские специалисты использовали метод молекулярно-пучковой эпитаксии: электрод медленно наращивали при повышенной температуре в сверхвысоком вакууме, за счет чего он удлинялся со скоростью 1,4 микрометр в минуту.
В смесь также постепенно вводили кислородную плазму, за счет чего толщина электрода уменьшалась от 100 до 30 микрометров. На получившуюся основу напыляли слой иридия, а поверх него – слой парилена, так что только тонкий кончик иглы оставался открытым.
Тестирование
Как работают новые электроды, ученые показала, поместив их в глубинные слои передней большеберцовой мышцы мышей и измерив мембранные потенциалы. Результаты эксперимента оказались положительными, а значит, новая технология имеет право на жизнь.
Специалисты отмечают, что на базе наноэлектродов NTE можно построить систему внутритканевого мониторинга активности отдельных клеток в живых тканях. Использовать её предполагается в работающем головном мозге и других органах.
