Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Toward monolithic CMOS based neural probes for stable chronic recording and brain machine interfaces

Opis projektu

Nowa generacja sond neuronowych korzystających z technologii CMOS

Wprowadzenie wszczepianych sond neuronowych o dużej gęstości wspieranych technologią półprzewodników z tlenków metali (CMOS) to znaczny postęp w dziedzinie neuronauki. Nowe sondy dają jednoczesny dostęp do tysięcy pojedynczych neuronów w różnych obręczach mózgu, wprowadzając w to podłoże setki rozmieszonych blisko siebie mikroelektrod, których zadaniem jest rejestracja pozakomórkowych sygnałów bioelektrycznych. Stosowane obecnie sondy CMOS nie mogą pełnić funkcji stabilnych długotrwałych implantów ani nie nadają się do potencjalnych zastosowań klinicznych w interfejsach mózg-maszyna czy neuroprotetyce. Aby to osiągnąć, zaproponowano rozwiązanie polegające na zminimalizowaniu reakcji tkankowych i poprawie stabilności wszczepianych sond. Osiągnięto to dzięki zmniejszeniu rozmiarów sond i całego systemu. Finansowany ze środków UE projekt ChroMOS będzie poświęcony wykorzystaniu kluczowych zalet sond neuronowych CMOS oraz optymalizacji obwodów, materiałów i procesów mikrofabrykacji.

Cel

The recent advent of active high-density implantable neural probes based on CMOS technology is a big leap forward in neuroscience. Unprecedentedly, these new probes provide simultaneous access to several thousands of single-neurons in different brain circuits. Although realized with different circuit’s architectures, such devices combine the use of standard CMOS and MEMS technologies to realize monolithic active dense probes that integrate into the same substrate hundreds of closely spaced microelectrodes together with electronic circuits for recording extracellular bioelectrical signals. However, despite their unique value, current CMOS-probes are not yet adapted for chronically stable implants and this is a major drawback both for neuroscience research as well as for growing potential clinical applications in fields such as brain-machine-interfaces or neuroprosthetics.
An emerging hypothesis to minimize tissue-reactions and improve chronic stability of implantable probes consists in downscaling the cross-sectional sizes of their shafts as well as the overall system size. This fellowship proposes a deep study of this hypothesis by exploiting key advantages of monolithic CMOS based neural probes together with the optimization of circuits, materials and microfabrication processes. I will exploit my background in MEMs technologies and acquire new expertise in neuroscience to evaluate solutions for reducing CMOS shanks dimensions (20-80 µm width, 15-30 µm thick), strategies to improve tissue-materials interfaces, and to assess the effects of these features on brain tissue responses and recording performances. This will lead to ChroMOS probes with a very thin and uniform width (tens of microns) through all the shaft, and with electrode densities up to 1000 sites/mm2. This can lead to remarkably stable probe’s implants with large-scale single-neuron recording capabilities, far behind current technologies.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Słowa kluczowe

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) H2020-MSCA-IF-2019

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Koordynator

FONDAZIONE ISTITUTO ITALIANO DI TECNOLOGIA
Wkład UE netto
€ 183 473,28
Koszt całkowity
€ 183 473,28