大腦研究的光學介面,超薄有機LED刺激神經運動
一組科學家創造了能夠指導蠅幼蟲運動的超輕有機LED。
來自聖安德魯斯大學的科學家團隊已經開發出一種新的方法來建立持久,輕便和難以置信的薄光源(比以往任何時候都多得多),這可能會給移動技術帶來一場革命,併為腦科學領域前所未有的新進展開啟大門。發表在"Nature Communications"雜誌上的 研究 。"A substrateless, flexible, and water-resistant organic light-emitting diode," "Segment-specific optogenetic stimulation in Drosophila melanogaster with linear arrays of organic light-emitting diodes,"該研究不僅對未來的設計有影響,不僅可以用於行動電話和平板電腦,還可以在神經科學研究和用於幫助患有神經疾病的患者的臨床技術中發揮關鍵作用。
結合有機電致發光分子,金屬氧化物和生物相容性聚合物保護層,科學家創造出了與我們在家中使用的日常保鮮膜一樣薄且靈活的有機LED。開發的新光源將對數字顯示器產生未來的影響,並可用於製造更輕薄的手機和平板電腦顯示器;當我們看著它們時,它們的顯示屏很大,但是在不使用時,它們可以摺疊或捲起來。
從長遠來看,這些新型LED還可用於神經系統疾病的治療,在神經系統疾病中,光門控蛋白被部署來調節患者的大腦活動。
面向大腦和移動解決方案的新"最輕" LED革命即將來臨
該研究小組使用了有機電致發光分子,金屬氧化物和生物相容性聚合物保護層的混合物,製造出了像我們在家中使用的Ridi-Wrap薄型有機發光二極體。該團隊的新光源將塑造數字顯示器的未來,也可以為平板電腦和手機組成更輕,更薄的顯示器。
在聖安德魯斯大學物理與天文學學院的領導下,這項研究向前發展。
在足夠長的時間內,新的LED還可用於各種神經系統疾病的未來治療中-可以透過光門控蛋白來選擇性調節患者的大腦活動。
超輕型LED在極端環境下(包括水下)工作。
LED在高溼度下的穩定性,防水使其成為可穿戴裝置的理想選擇
先前製造超薄有機LED的嘗試遇到了在空氣和潮溼環境中穩定性差的問題。但是,這些新的LED在測試中顯示出非凡的耐用性-除了能夠承受氣體等離子體和溶劑的影響外,還具有在水下生存數週的能力。
新的LED還可以繞剃刀邊緣彎曲數千次而不會失去任何功能-一項簡單的實驗充分證明了其超強的耐用性。
新光源的堅固性,過大的外形尺寸和機械靈活性,為移動技術以外的多種潛在用途和應用打開了大門。例如,它們可以整合到,各種包裝和衣服中,作為自發光指示器,而無需在產品上增加額外的重量和體積。此外,LED在高溼度和高水分下的穩定性使其非常適合可穿戴裝置-可能是需要與面板接觸的生物監測器,也可以與植入物一起用於生物醫學研究。
具有防水,混合TFE阻擋層的柔性,無基板OLED。
科學家使用了來自微型有機LED陣列的光
聖安德魯物理學院的Malte Gather教授和兩項研究的首席科學家說:"我們的有機LED非常適合成為生物醫學和神經科學研究的新工具,並且將來可能會進入臨床。"
科學家與心理學和神經科學學院的Stefan Pulver合作進行了一項單獨的研究,科學家利用了一系列微型-利用一種稱為光遺傳學的神經科學方法,以很高的精度控制和指導蠅幼蟲的運動。
用於光遺傳學的結構化OLED。
該團隊利用有機LED的光刺激了蠅幼蟲的感覺神經元。
科學家準備測試神經運動假設的範圍
對爬行的蠅幼蟲的特定身體部位進行操縱,可以幫助研究人員刺激和沉默感覺神經元,並獲得可靠的結果。無論何時何地發出光,科學家都可以看到幼蟲向前或向後爬行-透過光的動力學有效地控制了爬行速度和生物運動的其他方面。
物理與天文學學院的Caroline Murawski說:"雖然動物反應背後的確切神經元機制尚不清楚,但我們現在處於更好的位置,可以測試與這些生物的運動有關的一系列假設。"第二項研究的第一作者。
有機LED可以幫助取代失去視力,聽覺和觸覺的人
在撰寫本文時,研究人員將在建立輕便,柔性和堅固的有機LED方面的最新突破與他們後來透過使用植入脊椎動物的大腦中的光源來控制蒼蠅的神經活動相結合。這將有助於研究人員以比傳統方法更具侵入性和高度多功能性的方式進一步研究大腦活動。
雖然這將有助於推動移動顯示器的未來發展-為基礎研究鋪平道路,但這些研究中的技術還可以透過發明能夠將資訊傳送到,聽力,障礙者的大腦的光學介面來改善臨床治療方法。或他們的觸覺。