Dispositivos neurotecnológicos complexos são necessários para selecionar e influenciar diretamente as ondas cerebrais dentro do interior do crânio. Embora tenha se tornado relativamente fácil implementar os dispositivos, os pesquisadores ainda enfrentam desafios ao tentar mantê-los funcionando adequadamente em organismos vivos ao longo do tempo. Mas isso pode estar mudando agora, graças a um novo método de Freiburg.

Uma equipe de pesquisa foi capaz de criar uma microssonda que cresce no tecido neural sem inflamação e com a ajuda de um revestimento medicinal. Mesmo após doze semanas, ainda é capaz de emitir sinais fortes. Agora que esses implantes não precisam mais ser substituídos com tanta frequência, eles são capazes de abrir as portas para diagnósticos melhores e, ao mesmo tempo, tornar a vida mais fácil para os doentes crônicos - como os pacientes com Parkinson que precisam ser tratados com métodos de estimulação cerebral. O estudo foi publicado na revista Biomateriais e é baseado em pesquisas anteriores do grupo sobre plásticos condutores e absorventes.

O engenheiro de microssistemas Christian Böhler do grupo de pesquisa júnior da Dra. Maria Asplund no Cluster of Excellence BrainLinks-BrainTools, Prof. Dr. Thomas Stieglitz, cadeira de microtecnologia biomédica no Institute for Microsystem Technology e Prof. Dr. Ulrich G. Hofmann, a seção de sistemas neuroeletrônicos do Departamento de Neurologia do Hospital Universitário de Freiburg participaram da pesquisa. "Depois de um tempo, o sistema imunológico tende a tratar a maioria dos implantes neurais bidirecionais - isto é, aqueles que são implantados para medir e estimular simultaneamente - como um objeto estranho. Essa é a razão pela qual sua funcionalidade se torna tão limitada. Depois de algumas semanas, eles mal emitem qualquer sinal, "diz Böhler. O grupo de pesquisa júnior mostrou que microssondas flexíveis feitas das chamadas poliimidas oferecem vantagens distintas sobre os implantes feitos de silício, por exemplo. "Ao mesmo tempo, podem surgir reações inflamatórias que tornam os eletrodos inutilizáveis ​​ou que, em última instância, levam à remoção do implante, "acrescenta Asplund. Em seu estudo, os pesquisadores mostram que, baseado em um modelo animal, esses efeitos colaterais podem ser retardados por mais tempo usando um revestimento especial nos eletrodos colocados no implante de poliimida.

O revestimento dos eletrodos é feito do polímero PEDOT que absorve medicamentos e, ao aplicar tensão negativa, libera-o novamente - neste caso, o composto antiinflamatório dexametasona. "Desta maneira, podemos derramar o medicamento diretamente ao redor do implante, regular a dosagem e determinar o momento em que é administrada, "explica Böhler. Em comparação com os métodos tradicionais de administração de drogas, uma dosagem muito menor pode ser usada. Também permite limitar os efeitos a uma área específica. Dessa forma, os efeitos colaterais indesejáveis ​​do medicamento podem ser reduzidos. Já no início de 2016 a equipe mostrou que o PEDOT possui características ideais como portador de medicamentos.

"Somos capazes de reforçar a natureza superior das microssondas flexíveis em relação a outros projetos com nosso estudo, "Asplund resume. O implante da tecnologia de microssistemas Freiburg ainda se mantém por mais tempo:" Estamos à beira de uma descoberta em uma nova geração de interfaces neuronais. Podemos finalmente construir microssondas com uma vida útil mais longa por meio de nosso método de revestimento. "Disso Böhler tem certeza. Muitos outros caminhos promissores para tratamentos de longo prazo com, por exemplo, a estimulação cerebral profunda pode ser explorada com este sistema. Pacientes cujo sistema nervoso requer não apenas estimulação regular, mas também medidas e monitoramento rigorosos, como aqueles com Parkinson ou epilepsia, bem como pessoas com transtornos obsessivo-compulsivos ou depressão severa.