生体工学：マルチモードのセンシングおよび刺激用の高密度ソフトバイオエレクトロニクス・ファイバー
Nature 645, 8081 doi: 10.1038/s41586-025-09481-2
研究と臨床への応用向けに、マルチモードのセンシングおよび刺激用のバイオエレクトロニクスファイバーの需要が高まっている。しかし、既存のファイバーは剛性が高く、構成要素の配置精度が低く、機能性が限られ、能動構成要素の密度が低いという問題を抱えている。これらの制約は、多くの構成要素を一次元ファイバーデバイスに組み込むことの困難さに起因しており、これは特に、従来の微細加工法（例えばフォトリソグラフィー）が、曲線状の細くて長いファイバー構造に適合しないためである。結果として、これまで限られた応用しか実証されていない。今回我々は、「スパイラル変換」を用いて、微細加工デバイスを搭載した二次元薄膜を一次元ソフトファイバーに変換した。このアプローチによって、Spiral-NeuroString（S-NeuroString）と名付けられた高密度のマルチモード・ソフトバイオエレクトロニクス・ファイバーの作製が可能になると同時に、機能性構成要素の長手方向、角度、半径方向の位置決めを精密に制御できる。我々はまた、このソフトファイバーと動的な柔らかい消化器系との生体適合性を利用して、覚醒ブタで、術後のマルチモード連続的運動性マッピングおよび組織刺激へのS-NeuroStringの適用可能性を示す。さらに我々は、マウス脳での最長4カ月にわたるマルチチャネル単一ユニット電気的記録と、直径230 μmのソフトファイバー内に1280チャネルを形成できる加工能力を実証する。今回のソフトバイオエレクトロニクス・ファイバーは、多様なセンシング機能と刺激機能を効果的に組み込むことができる、低侵襲の埋め込み型エレクトロニクスデバイス用の強力なプラットフォームをもたらす。
