Nanophotonic neural probes for in vivo photostimulation, electrophysiology, and microfluidic delivery
Rattachement africain : ca, de, sg. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.
Le résumé fourni par la source
Implantable silicon neural probes with integrated optical emitters and electrodes are emerging tools for simultaneous optogenetic stimulation and electrophysiological recording in deep brain regions. In parallel, neural probes with microfluidic channels have been developed for localized drug delivery and neurochemical sampling. However, thus far, such fluidic probes have lacked optical and electrical functionalities or been limited to a low number of optical emitters and/or electrodes, constraining their utility in multimodal investigations of neural circuits. Here, we introduce foundry-fabricated silicon nanophotonic neural probes with monolithically integrated microfluidics. Each probe has 16 silicon nitride grating coupler emitters, 18 titanium nitride microelectrodes, and one embedded microfluidic channel. We evaluate the photonic, electrophysiological, and microfluidic functionalities in vivo in optogenetic, blue-light-sensitive mice. With our multifunctional neural probes, we demonstrate local suppression of epileptic seizure activity (induced by microfluidic injection of 4-aminopyridine) using photostimulation. Through foundry-compatible microfluidics integration, this work advances the versatility of nanophotonic neural probes and presents new possibilities for multimodal neuroscience experiments leveraging this scalable neurotechnology.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Nanophotonic neural probes for in vivo photostimulation, electrophysiology, and microfluidic delivery
- Date Crossref
- 20/03/2026
- Éditeur
- Springer Science and Business Media LLC
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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University of Toronto Department of Electrical and Computer Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Max Planck Institute of Microstructure Physics pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Max Planck Institute for Social Anthropology pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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University Health Network Krembil Brain Institute pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Ontario Brain Institute pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Canada Research Chairs pays non établi dans la noticeOrganisme public
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Singapore Science Park pays non établi dans la noticeInstitution
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Toronto Western Hospital pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Advanced Micro Foundry Pte. Ltd. pays non établi dans la noticeEntreprise
Department of Electrical and Computer Engineering — University of Toronto, Max Planck Institute of Microstructure Physics et Max Planck Institute for Social Anthropology, avec 6 autres affiliations.
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