2022/08/24抽象的な
侵襲性微小電極を用いた電気刺激は、神経疾患や精神疾患など幅広い疾患の治療に広く用いられています。しかし、その効果は著しいものの、異物反応によるグリア細胞増殖によって電極が被覆されてしまうため、刺激性能の持続性には限界があります。磁気刺激は、金属電極との接触を不要にすることで、これらの限界を克服します。本稿では、神経組織を活性化できる磁気コアを備えた、新規なマイクロ加工ソレノイドインダクタ（80 µm × 40 µm）について報告します。
埋め込み型マイクロ磁気刺激（µMS）は、電極を用いた刺激に比べていくつかの利点があります。ナノ加工技術の進歩により、生体適合性コーティングで完全に覆われた超小型の磁気コアを持つソレノイドを作製することが可能になりました。この新しいマイクロ加工ソレノイドは神経組織を活性化することに成功しており、基礎神経科学および臨床応用における既存の神経インターフェースツールに代わる有望な選択肢となる可能性を示していますが、さらなる研究が必要です。
図 a NVダイヤモンドセンサーをベースとしたカスタムシステムを用いて、新規マイクロソレノイドから放出される磁束密度を測定するために使用したセットアップ。 b セットアップ(a)で使用されるスキャンウィンドウを示す。 c 急性脳スライスにおけるマイクロ/マクロソレノイドを用いたμMSの概念実証に使用したセットアップ。
図．Thy1-GCaMP6sトランスジェニックマウスの脳切片のエピ蛍光顕微鏡画像。マクロソレノイド（上）とミクロソレノイド（下）を使用した場合のμMSに対する蛍光変化を示す。
画像技術の分析
のディヤーナ400BSIカメラは、遺伝子組み換えマウスの脳切片の放射線蛍光顕微鏡画像を観察するために使用されました。コントラストと感度が良好で、UV波長で優れた量子効率と低ノイズを提供し、高ダイナミックレンジ16ビットモードにより、蛍光信号が非常に低い場合でも明視野と蛍光のイメージングが可能です。異なるサイズのソレノイドのマウス脳切片への放射線の変化は画像で直感的に確認でき、スキームの実現可能性を予備的に判断できます。サブミリメートルおよびミリメートルコイルは、印加された電流を磁束に変換し、イオンを移動させてニューロンの応答を感知（または抑制）するのに十分な強い電場勾配を誘起します。
参考資料：
1. Khalifa, A., Zaeimbashi, M., Zhou, TX et al. 微小磁気神経刺激のための磁気コアを備えたマイクロ加工ソレノイドの開発。Microsyst Nanoeng 7, 91 (2021). https://doi.org/10.1038/s41378-021-00320-8
