Descrizione del progetto
Dispositivi neurali iniettabili minimamente invasivi per i deficit neurologici
I dispositivi neurali impiantati nel cervello e nel midollo spinale hanno permesso di ottenere progressi alle persone con lesioni al midollo spinale, con malattia di Parkinson e perdita dell’udito. Tuttavia, questi dispositivi sono spesso grandi, complessi e invasivi, fattori che ne limitano la disponibilità. Il progetto NANeurO, finanziato dal CER, si propone di creare un sistema di nanoelettrodi minimamente invasivo per la stimolazione neurale wireless, selettiva e multiplex. Svilupperà dispositivi neurali su scala nanometrica, iniettabili e senza fili, in grado di ridurre l’invasività e di rispondere alle esigenze mediche delle persone con deficit neurologici. Basandosi sul lavoro precedente con i nanoelettrodi, ottimizzerà questi dispositivi e studierà svariati nanomateriali, in particolare analizzando come le dimensioni e la forma dei nanoelettrodi influenzino le loro capacità di segnalazione e stimolazione.
Obiettivo
Neural devices used in the brain and spinal cord have yielded medical breakthroughs to improve the lives of people with spinal cord injury, Parkinson’s disease, and hearing loss. However, current neural devices are large, complex, and invasive, and are therefore used by only a fraction of people who could benefit from them. Instead, I want to make neural devices that are nanoscale, injectable, and wireless. By lowering invasiveness and implantation risk, this technology could address the unmet medical needs of more people with neurological impairments.
The work proposed herein is to develop a minimally invasive nanoelectrode system capable of wireless, spatially selective, and multiplexed neural stimulation. I have previously developed nanoelectrodes that directly stimulated (i.e. with no genetic/biochemical neuron modification) the deep brain of mice as a proof-of-concept. This was possible because, unlike other wireless neural technologies, device powering was nonresonant, and thus independent of size. In my proposed research I will now develop optimized nanoelectrodes, and I will approach this by developing a toolbox of nanomaterials to study and learn from. In particular, I will look at how nanoelectrode size and shape affects signal/response and neurostimulation. This approach will generate new, enabling technologies, such as the ability to individually stimulate some particles while ignoring others, for multiplexed stimulation control.
While the field of nanoscale and wireless neuroelectrodes is exceptionally small, new, and high risk, the proposed work could one day enable minimally invasive, wireless neural modulation.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
80333 Muenchen
Germania