Objetivo
Hybrid neuro-electronic devices will be the basis for future information technology relying on the plasticity of networks formed by mammalian neurons in culture. Microelectronic implants interfaced with neurons in the nervous tissue will become sophisticated neuro-prostheses able to rescue impairments of the human nervous system. The present project deals with the fundamental aspect of electronic interfacing of micro structured silicon chips to rat neurons in culture. Its focus is the optimisation of electrical coupling in both directions, from excited mammalian neurons to transistors and from stimulation areas on the chip to the cells. This will be achieved with the expression of mutated sodium channels lacking inactivation in the neurons and with the induction of channels accumulation at the neuron-silicon interface. The use of highly integrated CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) chips is envisaged. Hybrid neuro-electronic devices will be the basis for future information technology relying on the plasticity of networks formed by mammalian neurons in culture. Microelectronic implants interfaced with neurons in the nervous tissue will become sophisticated neuro-prostheses able to rescue impairments of the human nervous system. The present project deals with the fundamental aspect of electronic interfacing of micro structured silicon chips to rat neurons in culture. Its focus is the optimisation of electrical coupling in both directions, from excited mammalian neurons to transistors and from stimulation areas on the chip to the cells. This will be achieved with the expression of mutated sodium channels lacking inactivation in the neurons and with the induction of channels accumulation at the neuron-silicon interface. The use of highly integrated CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor) chips is envisaged.
OBJECTIVES
Interfacing of micro structured silicon chips to rat neurons in culture. This will be achieved with the expression of mutated sodium channels lacking inactivation in the neurons and with the induction of channels accumulation at the neuron-silicon interface.
DESCRIPTION OF WORK
In order to optimise the electrical coupling between mammalian neurons and silicon chips we will increase the ionic current flowing into the cells during recording and stimulation. At this purpose we will express in the cultured neurons voltage dependent sodium channels whose inactivation has been removed by genetic mutation. In addition we will attempt to accumulate and selectively modulate the sodium channels at the neuron-silicon interface. As a first step we will investigate the biophysics of sodium channels recording and stimulation by silicon chips using cells expressing only the mutated channels. Transfected immortalized cells, as HEK293 cells, or frog oocytes will be employed. On this basis, transfected neurons with optimal channels density and silicon chips will be interfaced. In parallel experiments we will investigate the effect of several extra cellular adhesion molecules on the localisation and modulation of mutated sodium channels. By coating the silicon with the appropriate adhesion molecules we will localise and modulate the channels at the neuron-silicon interface. We will also develop simple chips with reduced noise for improved recording of mammalian neurons and with enhanced capacitance for their stimulation. CMOS chips with thousands of transistors will be used for high-resolution multi-sites recording.
Ámbito científico (EuroSciVoc)
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
CORDIS clasifica los proyectos con EuroSciVoc, una taxonomía plurilingüe de ámbitos científicos, mediante un proceso semiautomático basado en técnicas de procesamiento del lenguaje natural. Véas: El vocabulario científico europeo..
- ciencias naturales ciencias biológicas neurobiología
- ciencias naturales ciencias químicas química inorgánica metales alcalinos
- ciencias naturales ciencias biológicas genética mutación
- ciencias naturales ciencias físicas electromagnetismo y electrónica dispositivo semiconductor
- ciencias naturales ciencias químicas química inorgánica metaloides
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Programa(s)
Programas de financiación plurianuales que definen las prioridades de la UE en materia de investigación e innovación.
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Tema(s)
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Las convocatorias de propuestas se dividen en temas. Un tema define una materia o área específica para la que los solicitantes pueden presentar propuestas. La descripción de un tema comprende su alcance específico y la repercusión prevista del proyecto financiado.
Convocatoria de propuestas
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Datos no disponibles
Procedimiento para invitar a los solicitantes a presentar propuestas de proyectos con el objetivo de obtener financiación de la UE.
Régimen de financiación
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Régimen de financiación (o «Tipo de acción») dentro de un programa con características comunes. Especifica: el alcance de lo que se financia; el porcentaje de reembolso; los criterios específicos de evaluación para optar a la financiación; y el uso de formas simplificadas de costes como los importes a tanto alzado.
Coordinador
80539 MUENCHEN
Alemania
Los costes totales en que ha incurrido esta organización para participar en el proyecto, incluidos los costes directos e indirectos. Este importe es un subconjunto del presupuesto total del proyecto.