可植入无线Micro LED光遗传学硬件设计

作者：吉彦平; 王文思^*; 郑梦沂

来源：现代电子技术, 2023, 46(08): 1-7.

DOI：10.16652/j.issn.1004-373x.2023.08.001

• 光遗传技术
• 硬件结构
• 轻量化植入
• Micro LED阵列
• 光源
• 光导设计
• 性能测试

为将光遗传技术用于自由移动生物体的体内视觉神经调控，文中提出一种新的无线能量传输、可植入、光源参数可调、多通道的光遗传硬件结构。该硬件结构主要包括Micro LED阵列多通道光源、nRF52832控制器、光驱动电路、无线能量传输电路，硬件整体尺寸为18 mm×18 mm×2 mm，质量为1.54 g，满足轻量化植入的要求。其次，设计并流片Micro LED光源阵列，单颗光源的尺寸为60μm×60μm；并在此基础上为每颗光源设计光导，实现光导直径在10μm左右，能够完成神经元级的光刺激。最后，将光源阵列的参数与光源阵列组合，运用深度学习的方法进行优化，实现光源的最优刺激。实验结果表明，光源满足光遗传的要求。

• 单位
  中国政法大学; 北京工业大学