Eletrodos de “borracha” ajudarão a ler melhor os sinais do cérebro

Ontem, anunciamos um novo estudo sobre a conversão de impulsos elétricos no córtex cerebral em fala inteligível. Neste estudo, 250 eletrodos foram implantados no cérebro de cada paciente. Cientistas dos EUA e da China sugerem a troca de eletrodos de metal por eletrodos macios feitos de polímeros semelhantes a borracha que são mais seguros para o tecido cerebral. E não apenas oferecer, mas representar a tecnologia de sua produção.

Eletrodos Moles do Cérebro (MIT)

Sinais elétricos no cérebro se manifestam pelo movimento de íons. Os íons gerados pelo neurônio caem sobre os contatos metálicos dos eletrodos e detectam atividade nervosa na área de audição. O problema é que o tecido mole do cérebro pode ficar inflamado no ponto de contato com o metal da sonda e fazer com que o tecido cicatricial apareça. Eletrodos de polímero mole salvariam os pacientes de tal infortúnio. Mas eles devem ser não apenas seguros, mas também capazes de capturar íons e serem condutores.
Uma equipe internacional de cientistas chineses-americanos liderada pelo processador no Instituto de Tecnologia de Massachusetts Xuanhe Zhao desenvolveu uma alternativa amigável ao paciente. Os futuros eletrodos moles foram baseados no polímero eletricamente condutor PEDOT: PS. No estado normal, é uma substância líquida com alta fluidez e destina-se ao revestimento. Os cientistas propuseram o uso do PEDOT: PS como material de construção para eletrodos individuais.
Primeiro, por liofilização (liofilização), o componente líquido foi removido do PEDOT: PS. O resultado foi uma matriz de nanofibras condutoras. Em seguida, essas fibras foram dissolvidas em água em uma mistura com um solvente orgânico. A saída foi um hidrogel viscoso que poderia ser usado como uma “tinta” em uma impressora 3D.
Você pode ver o resultado da impressão com eletrodos de tinta condutora na foto acima. Os eletrodos moles obtidos dessa maneira foram testados no cérebro de um rato vivo. O eletrodo foi capaz de registrar a atividade de um único neurônio. Essa alta precisão foi alcançada devido ao fato de a estrutura porosa do eletrodo macio possibilitar a captura de íons individuais com todo o volume, e não apenas a superfície de contato.

Ilustração das comunicações da natureza

Obviamente, o uso de eletrodos moles requer acesso cirúrgico ao tecido cerebral vivo. Mas isso ainda é melhor do que colocar sondas no cérebro vivo. Os dados do estudo, acrescentamos, foram publicados na publicação Nature Communications.
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