Objectif
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.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: Le vocabulaire scientifique européen.
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- sciences naturelles sciences biologiques neurobiologie
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métal alcalin
- sciences naturelles sciences biologiques génétique mutation
- sciences naturelles sciences physiques électromagnétisme et électronique dispositif à semiconducteur
- sciences naturelles sciences chimiques chimie inorganique métalloïde
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Programme(s)
Programmes de financement pluriannuels qui définissent les priorités de l’UE en matière de recherche et d’innovation.
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Thème(s)
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Les appels à propositions sont divisés en thèmes. Un thème définit un sujet ou un domaine spécifique dans le cadre duquel les candidats peuvent soumettre des propositions. La description d’un thème comprend sa portée spécifique et l’impact attendu du projet financé.
Appel à propositions
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Données non disponibles
Procédure par laquelle les candidats sont invités à soumettre des propositions de projet en vue de bénéficier d’un financement de l’UE.
Régime de financement
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Régime de financement (ou «type d’action») à l’intérieur d’un programme présentant des caractéristiques communes. Le régime de financement précise le champ d’application de ce qui est financé, le taux de remboursement, les critères d’évaluation spécifiques pour bénéficier du financement et les formes simplifiées de couverture des coûts, telles que les montants forfaitaires.
Coordinateur
80539 MUENCHEN
Allemagne
Les coûts totaux encourus par l’organisation concernée pour participer au projet, y compris les coûts directs et indirects. Ce montant est un sous-ensemble du budget global du projet.