近日，外媒報(bào)道，麻省理工團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型植入式光學(xué)裝置，用于研究大腦和腸道之間的神經(jīng)回路，裝置由連續(xù)纖維（continuous fibers）組成，內(nèi)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(jìn)行腸道光遺傳學(xué)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(jiān)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(xué)院方面表示，進(jìn)行腸道光遺傳學(xué)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(shè)備，但這樣的設(shè)備較為罕見，因此團(tuán)隊(duì)決定自研相關(guān)設(shè)備。新設(shè)備的研究解決了植入式一體化多功能生物設(shè)備短缺的問題。

據(jù)介紹，該設(shè)備應(yīng)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(shù)千個(gè)可用于動(dòng)物研究的小型探針。這種纖維探針可容納多個(gè)用于光遺傳學(xué)刺激的獨(dú)立尋址Micro LED芯片。

目前，麻省理工學(xué)院已成功地將藍(lán)光（470nm）和綠光源（527nm）芯片安裝在纖維表面上，該設(shè)備結(jié)構(gòu)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(shè)備通過一種名為NeuroStack的定制外部控制電路進(jìn)行無線控制。

在生物試驗(yàn)中，研究人員使用纖維探針以及Micro LED對動(dòng)物的大腦和腸道進(jìn)行了光遺傳學(xué)感知和調(diào)控，發(fā)現(xiàn)刺激腸道而非大腦即可誘發(fā)風(fēng)險(xiǎn)-回報(bào)行為（risk-reward behavior）。實(shí)驗(yàn)表明，該設(shè)備或在腸道與大腦連接等神經(jīng)系統(tǒng)疾病方面的研究上具有非常高的應(yīng)用價(jià)值。未來，麻省理工學(xué)院將繼續(xù)使用該設(shè)備進(jìn)行腸道和大腦連接的相關(guān)研究。

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

今年2月，以麻省理工學(xué)院為首的研究團(tuán)隊(duì)宣布開發(fā)出全彩垂直堆疊結(jié)構(gòu)Micro LED，陣列密度高達(dá)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(xué)院研究與技術(shù)聯(lián)盟（SMART）研究人員開發(fā)出世界上最小的硅LED，寬度不到1μm。（LEDinside Irving整理）