Laser-Microfabricated Polymer Multielectrodes for Intraspinal Microstimulation
Notice bibliographique
Résumé
OBJECTIVE: The overall goal of this study was to design, fabricate, and characterize a new polymer-based multielectrode for the spinal cord for the application of intraspinal microstimulation (ISMS). METHODS: Three-channel multielectrodes were fabricated from modified poly(dimethylsiloxane) (PDMS) and platinum-iridium (Pt-Ir) foil using nanosecond laser microfabrication techniques. These devices were compared against traditional 50 μm diameter Pt-Ir microwire electrodes mechanically and electrochemically in bench environments, and were assessed electrochemically and functionally in vivo in a domestic pig model. RESULTS: Polymer-based multielectrodes were significantly more flexible than microwire electrodes (p < 0.05) and had greater charge storage capacities in phosphate buffered saline (p < 0.05). In a domestic pig model, multielectrodes had significantly greater charge injection limits than microwire electrodes (p < 0.05). When stimulating within the quadriceps motor pool in the spinal cord, multielectrodes generated strong knee extensor joint torques of up to 4.4 ± 0.3 Nm and were able to extend the knee by up to 26 ± 1°. However, histological analyses showed that polymer-based multielectrodes, implanted with half-needle insertion aids, produced greater acute tissue damage compared to microwire electrodes (p < 0.05). Alternative insertion methods for these flexible electrodes should be explored to reduce acute tissue damage. CONCLUSION: The PDMS-based three-channel multielectrodes demonstrated improved flexibility and charge injection capabilities over traditional microwire electrodes, and were able to produce functional responses in vivo. SIGNIFICANCE: Polymer-based multielectrodes demonstrate improved functionality over microwire electrodes while remaining more flexible than silicon multielectrode designs. These features may in the future permit polymer-based multielectrodes to implement ISMS with greater efficacy and biocompatibility compared to traditional technologies.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».