麻省理工采用Micro LED进行大脑与肠道研究

近日，外媒报道，麻省理工团队开发了一种新型植入式光学装置，用于研究大脑和肠道之间的神经回路，装置由连续纤维（continuous fibers）组成，内嵌有Micro LED光源、电极、传感器和微流控通道。通过该装置，研究人员可以进行肠道光遗传学研究，研究肠道对大脑功能和行为的影响。

嵌入传感器和光源的柔性纤维可用于操控和监测大脑和消化道之间的连接（图片来源：麻省理工）

麻省理工学院方面表示，进行肠道光遗传学的研究并测量其对大脑功能和行为的影响，需要毫秒级精确的设备，但这样的设备较为罕见，因此团队决定自研相关设备。新设备的研究解决了植入式一体化多功能生物设备短缺的问题。

据介绍，该设备应用了聚合物纤维材料，并通过热拉伸工艺制造，最后被切割形成数千个可用于动物研究的小型探针。这种纤维探针可容纳多个用于光遗传学刺激的独立寻址Micro LED芯片。

目前，麻省理工学院已成功地将蓝光（470nm）和绿光源（527nm）芯片安装在纤维表面上，该设备结构还可容纳热传感器和用于药物输送的微流控通道。组装好的纤维设备通过一种名为NeuroStack的定制外部控制电路进行无线控制。

在生物试验中，研究人员使用纤维探针以及Micro LED对动物的大脑和肠道进行了光遗传学感知和调控，发现刺激肠道而非大脑即可诱发风险-回报行为（risk-reward behavior）。实验表明，该设备或在肠道与大脑连接等神经系统疾病方面的研究上具有非常高的应用价值。未来，麻省理工学院将继续使用该设备进行肠道和大脑连接的相关研究。

值得注意的是，除将Micro LED应用于人体研究外，麻省理工在Micro LED技术研究上也取得了突破。

今年2月，以麻省理工学院为首的研究团队宣布开发出全彩垂直堆叠结构Micro LED，阵列密度高达5100 PPI，尺寸仅为4μm，号称是目前所知拥有最高阵列密度和最小尺寸的Micro LED。

5月，有消息透露，新加坡与麻省理工学院研究与技术联盟（SMART）研究人员开发出世界上最小的硅LED，宽度不到1μm。