Szilícium alapú mélyagyi elektródák jelfeldolgozó rendszerének tervezése

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Bognár György
Elektronikus Eszközök Tanszéke

A neurodegeneratív betegségek (Parkinson kór, epilepszia, depresszió) mechanizmusának megismerésére, tüneti kezelésére elterjedt módszer mély agyi stimuláció(DBS) alkalmazása. A szilícium alapú, agyszövetbe ültethető mikroeletródok technológiája mára lehetővé teszi az agyi jelek érzékelését és stimulációját is. Egy erre a feladatra kifejlesztett rendszer lehetőséget adhat arra, hogy a agyi aktivitás alapján történjen szabályozás. Tovább növeli a rendszer a jelenlegi neurotechnológiai eszköztár alkalmazhatóságát a jelenleg is aktív preklinikai kutatások irányába. A szakdolgozat alapja egy olyan saját fejlesztésű kompakt interfész áramkör megvalósítása és tesztelése, mely képes az MTA EK MFA intézetében kifejlesztett, szilícium alapú mély agyi elektród potenciáljelét előfeldolgozni, és meghatározott jelparaméterek esetén képes ugyanezen mikroeszköz (elektromos, optikai vagy termikus) stimulációs paramétereit is szabályozni akár.

A mai elektrofiziológiai kísérletekkel szemben egy növekvő elvárás, hogy a különböző központi idegrendszeri területek aktivitását szabadon mozgó élőlények esetében is tudjuk monitorozni. A feladat tehát egy olyan RF kommunikáción alapuló, kis fogyasztású telemetriás rendszer tervezése és megvalósítása, mely alkalmas biopotenciál szenzorok mintavételezett, digitalizált jelét továbbítani egy távoli vevőegységnek, és a vett jelfolyamot saját tervezésű PC-s felhasználói felületen szűrni, vizualizálni. (Továbbá PC-ről fel is konfigurálható PID szabályozóval rendelkezik, amit későbbi hardver fejlesztések esetén aktív szabályozásra is lehet majd használni.)

A kutatást és prototipizálást követően sikerült megtervezni egy mindössze 3 gramm alatti össztömegű, 1.5cm^3 bruttó térfogat alatti eszközt, ami már alkalmas lehet élő egér alanyon történő mérésekhez, több mint 6 óra aktív mérésidőtartammal. A Kutatás során sok segítséget kaptunk az MTA biológusaitól és közös kooperációban optimalizáltuk a rendszert az effektív használhatósághoz.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.