麻省理工采用Micro LED進行大腦與腸道研究

近日，外媒報道，麻省理工團隊開發了一種新型植入式光學裝置，用于研究大腦和腸道之間的神經回路，裝置由連續纖維（continuous fibers）組成，內嵌有Micro LED光源、電極、傳感器和微流控通道。通過該裝置，研究人員可以進行腸道光遺傳學研究，研究腸道對大腦功能和行為的影響。

嵌入傳感器和光源的柔性纖維可用于操控和監測大腦和消化道之間的連接（圖片來源：麻省理工）

麻省理工學院方面表示，進行腸道光遺傳學的研究并測量其對大腦功能和行為的影響，需要毫秒級精確的設備，但這樣的設備較為罕見，因此團隊決定自研相關設備。新設備的研究解決了植入式一體化多功能生物設備短缺的問題。

據介紹，該設備應用了聚合物纖維材料，并通過熱拉伸工藝制造，最后被切割形成數千個可用于動物研究的小型探針。這種纖維探針可容納多個用于光遺傳學刺激的獨立尋址Micro LED芯片。

目前，麻省理工學院已成功地將藍光（470nm）和綠光源（527nm）芯片安裝在纖維表面上，該設備結構還可容納熱傳感器和用于藥物輸送的微流控通道。組裝好的纖維設備通過一種名為NeuroStack的定制外部控制電路進行無線控制。

在生物試驗中，研究人員使用纖維探針以及Micro LED對動物的大腦和腸道進行了光遺傳學感知和調控，發現刺激腸道而非大腦即可誘發風險-回報行為（risk-reward behavior）。實驗表明，該設備或在腸道與大腦連接等神經系統疾病方面的研究上具有非常高的應用價值。未來，麻省理工學院將繼續使用該設備進行腸道和大腦連接的相關研究。

值得注意的是，除將Micro LED應用于人體研究外，麻省理工在Micro LED技術研究上也取得了突破。

今年2月，以麻省理工學院為首的研究團隊宣布開發出全彩垂直堆疊結構Micro LED，陣列密度高達5100 PPI，尺寸僅為4μm，號稱是目前所知擁有最高陣列密度和最小尺寸的Micro LED。

5月，有消息透露，新加坡與麻省理工學院研究與技術聯盟（SMART）研究人員開發出世界上最小的硅LED，寬度不到1μm。