< Terug naar vorige pagina

Project

Ultrakleine opname- en stimulatiecircuitknooppunten voor flexibele neurale implantaten met hoge dichtheid en MEA's

Het is aangetoond dat elektrische stimulatie van de visuele cortex door middel van geïmplanteerde micro-elektrode-arrays (MEA's) de perceptie van zicht bij visueel gehandicapte personen kan creëren. Met de huidige ultramoderne elektrode-implantaten kunnen echter alleen honderden hersenlocaties worden gestimuleerd, wat onvoldoende is om een bruikbaar beeld van de wereld te creëren dat basisnavigatie of geavanceerd zicht mogelijk maakt. Geavanceerde fabricagetechnologieën voor geïntegreerde circuits in combinatie met speciale nabewerkingstechnieken hebben het potentieel om grote, flexibele chips te creëren die tienduizenden elektroden bevatten die direct op de hersenen kunnen worden geplaatst. Imec ontwikkelt momenteel fabricagetechnieken om webachtige sensorarrays te produceren die de vereiste flexibiliteit kunnen bereiken om de plooien van de hersenen te volgen, en voldoende weefselcompliantie voor in-vitro cel-interfacing-toepassingen. Het hoofddoel van deze Ph.D. project is het ontwerpen en implementeren van ultra-low-power en ultra-kleine uitlees- en stimulatiecircuits die monolithisch kunnen worden geïntegreerd in de pixeleilanden die de webgebaseerde MEA's vormen. Er moet een efficiënt en fouttolerant stroomdistributie- en communicatieschema worden geïmplementeerd om de gegevensoverdracht tussen pixels en over de hele array mogelijk te maken, zelfs wanneer pixelverbindingen worden verbroken. Een van de belangrijkste uitdagingen in dit circuitontwerp is het bereiken van een hoge dichtheid en een groot aantal stimulatie- en opnamepixels die voldoen aan de specificaties van de toepassing: b.v. laag geluidsniveau, hoog dynamisch bereik en flexibele stimulatieparameters. Dit doctoraat werk vereist ook circuitlay-out en chipintegratie, circuitvalidatie, systeemontwikkeling en demonstratie in een biologische omgeving.

Datum:22 sep 2021 →  Heden
Trefwoorden:Analog integrated circuits, Application specific integrated circuits, Biomedical electronics, CMOS integrated circuits, Design methodology, Electrophysiology, Microelectrode arrays, Nanobiointerfaces, Nanoelectrode arrays, Neural interface
Disciplines:Analoge, RF- en mixed-signal geïntegreerde circuits
Project type:PhD project