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教授。翁khodagholy授予美国国家科学基金会的事业奖

电气工程研究人员将开发高性能,灵活,生物相容性晶体管

2020年2月11日|由冬青埃瓦茨|图片来源:杰弗里schifman

翁khodagholy,助理教授 电气工程,先后荣获了国家科学事业奖,美国国家科学基金会的给予早期职业教师的最高荣誉,他提议建立一个柔软,有弹性,充分生物相容性的生物电子设备晶体管。这些设备正变得日益改善人类健康状况,从家庭健康监控,诊断和治疗神经精神疾病,如癫痫症或帕金森氏病的更为关键,但在使用中受到限制,因为它们体积大,刚性好,非生物相容性电子元器件。

五年$ 500,000个资助 将支持khodagholy的项目,“软集成了响应生物电子,离子型晶体管”侧重于利用软,充分生物相容性材料而不损伤组织从身体信号直接交互。

“开发高性能,灵活,生物相容性晶体管将显著推进生物电子设备的设计,” khodagholy说。 “设备,可以监测睡眠阶段,防止跌倒,并发出有关即将发生的癫痫发作警报将极大地改善人们的生活,无论是患者和护理人员。这些设备将特别,使实验,这将显着扩大公司在健康和疾病的神经回路的理解“。

生物电子系统越来越多地被用来了解动态活生物体和治疗人类疾病,他们需要的是能记录的生理信号,对其进行处理,检测模式,并解决问题提供电能或化学刺激设备。这些系统中,必须在生理环境中整合的生物相容性,离子传导,高速和可靠的操作,取决于晶体管,其形成系统的骨干。但构建一个满足所有对生物环境安全,高效运行所需的标准晶体管如人体一直是一个艰巨的挑战。尽管广泛的晶体管架构和材料都是可用的,没有包含所有的这些功能。

khodagholy的目标是开发离子驱动,适形的,可植入的生物电子与生物相容的晶体管设备,创建需要获取电路和调制在脑中的神经元的活性和以使得能够与神经回路有效交互。他的核心假设是,离子门晶体管(IGT酒)将有效地与神经信号交互,因为他们可以直接转导大脑的离子通量,并足以创造不完全植入,软,闭环设备所需的集成电路需要刚性封装。

他计划制造IGT集成电路,确定参数管理其运作,并系统地描述它们的特征 体外,在 体内 癫痫模型,并在人类受试者。然后,他将评估相对于传统的神经接口设备的表现。除了开拓新技术,khodagholy的 翻译neuroelectronics实验室 致力于解决此工作配合不同的社区。实验室领域展开合作与香港制造商的实验室对各种从高中和本科研究,教师和教育工作者的职业发展教育和推广方案。

“使用IGT酒是成本低,易于构建和制造将点燃技术创新,在多个领域,使生物电子设备在那里他们将以前已经过于昂贵或有风险的,” khodagholy补充道。 “我们的小说,软离子控晶体管,可以直接与我们的神经系统的信号离子相互作用,将导致更安全,更有效的医疗设备的发展和要约收购令人兴奋的,新的机遇和操纵神经生理活动。这真的会是变革。”