-
Medical and health sciences
- Preventive medicine
Efficiënte beoordeling van meervoudige biochemische en elektrofysiologische biomarkers direct in het betreffende gebied is een onbetwistbare troef in de geïndividualiseerde gezondheidszorg. De huidige implanteerbare systemen en bio-elektronische technologieën hebben echter nog steeds te kampen met beperkingen in ultragevoelige bio-sensing, pakken de elektrische en chemische aspecten fragmentarisch aan en zijn afhankelijk van complexe opstellingen en computationeel zware off-line verwerking. Conventionele von Neumann architecturen hebben te kampen met beperkingen in het efficiënt verwerken van de toenemende sensoruitgangsgegevens die voornamelijk kunnen worden toegeschreven aan de fysieke scheiding tussen sensor, geheugen en rekeneenheden.
Hier is de algemene doelstelling het conceptualiseren van een eerste in zijn soort, geminiaturiseerde en autonome biosensortechnologie die gebruik maakt van neuromorfe apparaten die functioneren als on-node sensoren en processors (in-memory (bio)sensing en computing), in zachte, flexibele en bio-compatibele materialen en formaten. Ik zal deze technologie demonstreren door in een in vivo diermodel een proof-of-concept implanteerbare bio-interface te laten zien die op intelligente wijze neurodegeneratieve ziektegerelateerde biochemische en elektrische biomarkers ondervraagt en classificeert, gekoppeld aan actieve elementen die nauwkeurige aanpassing van stimulatiecontroleparameters mogelijk maken op basis van analoge inputs.Deze technologie heeft een groot potentieel om ons begrip en de behandeling van pathologieën te verbeteren door multiplex elektrische en chemische monitoring, waardoor de vraag naar energie-intensieve analoog-digitaal conversie en computationele verwerking afneemt. Bovendien maakt het de weg vrij voor interventies op maat, waarmee de basis wordt gelegd voor biomedische modulatiesystemen van de volgende generatie.