تكنولوژي آرايه‌هاي چندالكترودي جهت ثبت‌هاي غيرتهاجمي سيگنال‌هاي عصبي: يك مقاله مروري

ثبت فعاليت‌هاي الكتروفيزيولوژيكي نورون‌هاي مغزي در نيم قرن اخير به‌عنوان يكي از ابزارهاي كارآمد توسعه علوم اعصاب مطرح بوده است. از جمله تكنيك‌هايي كه براي ثبت فعاليت سلول‌هاي عصبي به‌كار مي‌رود، استفاده از آرايه‌هاي چند الكترودي است. آرايه‌هاي چند الكترودي يك پلت فرم بالقوه براي مطالعه الكتروفيزيولوژي سلولي است و براي ثبت عملكرد در بلندمدت و غيرتهاجمي بودن مشهور هستند. اين آرايه‌ها شامل آرايه‌اي از الكترودها با ابعاد ميكرومتري و نانومتري هستند و براي تحريك و ثبت پتانسيل عمل سلولي طراحي شده‌اند كه به كمك فناوري‌هاي ريزماشين‌كاري ساخته مي‌شوند. فلزاتي مانند طلا و پلاتين به‌دليل هدايت الكتريكي زياد و زيست‌سازگاري براي ساخت آرايه‌هاي چند الكترودي استفاده مي‌شوند. با وجود رشد سريع، آرايه‌هاي چند الكترودي كنوني براي كاربردهاي عصبي، هنوز با محدوديت‌هايي مانند نسبت سيگنال به نويز پايين و قدرت تفكيك فضايي كم روبرو هستند. براي دستيابي به‌وضوح مكاني بهتر و سطح نويز كمتر و در نتيجه سيگنال دقيق‌تر، نياز به توسعه آرايه‌هايي با اندازه كوچكتر و امپدانس كمتر وجود دارد. در اين ميان، نانوساختارهاي گوناگون مانند گرافن، نانولوله‌هاي كربني و نانوذرات طلا با توجه به خواص جالب توجهي كه دارند، تبديل به كانديدهاي جذابي براي اين كاربرد شده‌اند. در اين مقاله، تكنولوژي آرايه‌هاي چند الكترودي، نحوه عملكرد و قسمت‌هاي مختلف آن معرفي شده و در نهايت چالش‌ها و پيشرفت‌هاي پيش‌‌ روي اين حوزه مورد بررسي قرار گرفته‌اند. فناوري آرايه‌هاي چند الكترودي براي تحقيقات علوم اعصاب، تجزيه و تحليل شبكه‌هاي عصبي، مطالعه اثرات دارو و مطالعات پروتزهاي عصبي استفاده مي‌شود.