Over the past decades, there has been an increasing demand for neural stimulation platforms owing to their potential for applications in treating brain diseases and neuroscience research. To that end, many a neural stimulation technique has emerged, such as the ones that use chemicals, electricity and light. Amongst them, a combined use of light and photothermal materials drew a great deal of attention for their high spatiotemporal resolution and safety. In this study, the objective is to use the photothermal property of a FDA-approved NIR dye Indocyanine Green, immobilized on a MEA substrate via layer-by-layer assembly, for inhibiting neural activity. It was demonstrated that electrical firing of hippocampal neurons cultured on ICG-chip could be suppressed when exposed to near infrared stimuli. This study suggested the feasibility of using a novel material, ICG for optical neuromodulation.
지난 십 몇 년간, 뇌 질환 치료와 신경 과학 연구의 발전에 쓰일 수 있는 신경 자극 기술에 대한 수요는 꾸준히 증가하고 있습니다. 이미 나와 있는 기술로는 화학물질, 전기, 자기장 그리고 빛을 이용하는 신경 자극 기술들이 있습니다. 그 중에서도 빛과 광열 물질을 동시에 같이 사용하여 신경세포를 자극하는 기술은 높은 공간적 및 시간적 해상도와 안전성에 때문에 많은 관심을 받고 있습니다. 본 연구에서는, 의학에서 조영제로 흔히 쓰이는 근적외선 형광물질 인도사이아닌 그린(ICG)을 층별조립법을 이용해 기판에 고정시킨 후, 이 물질의 광열 특성을 이용해 신경세포를 조절할 수 있는 새로운 신경자극 기술 방법을 제시합니다.
