Com o crescente interesse científico e médico na comunicação com o sistema nervoso, a demanda está crescendo por dispositivos biomédicos que podem registrar melhor e estimular o sistema nervoso, bem como distribuir drogas e biomoléculas em dosagens precisas.

Pesquisadores da University of Houston e da Pennsylvania State University relataram uma nova técnica de fabricação de dispositivos neurais biocompatíveis que permitem um ajuste mais preciso do desempenho elétrico das sondas neurais, junto com propriedades melhoradas para entrega de drogas.

"Por anos, cientistas têm tentado interagir com o sistema nervoso, para diagnosticar a doença de Parkinson, epilepsia, esclerose múltipla, tumores cerebrais e outros distúrbios e doenças neurais anteriores, "disse Mohammad Reza Abidian, professor associado de engenharia biomédica no UH e autor principal de um artigo que descreve a técnica de fabricação na revista Materiais avançados . "Em nosso laboratório, criamos micro e nano dispositivos para se comunicar com os neurônios."

Abidian disse que o novo método de fabricação permite aos pesquisadores controlar com precisão a morfologia da superfície de microcups de polímero condutor, melhorando a performance. Eles usaram métodos de eletrojetagem e eletrodeposição para a fabricação de microcups de polímero condutor na superfície da bioeletrônica.

"Descobrimos que, variando a quantidade de corrente elétrica e a duração do tempo de deposição desses polímeros condutores, podemos mudar o tamanho, espessura e rugosidade, que está relacionado às propriedades elétricas do polímero, "ele disse." Nós mostramos que a condução de microcups de polímero pode melhorar significativamente o desempenho elétrico dos bioeletrodos. "

Polímeros típicos são freqüentemente usados ​​como um material isolante porque eles geralmente não conduzem eletricidade. A descoberta de polímeros condutores eletronicamente na década de 1970 foi reconhecida com o Prêmio Nobel de Química em 2000.

"O principal requisito dos dispositivos neurais é fornecer eletrodos de alta densidade que sejam biologicamente compatíveis com o tecido neural, transduzir eficientemente sinais biológicos em sinais eletrônicos, e permanecer funcional por longos períodos de tempo, "escreveram os pesquisadores.

Mas a tecnologia atual ainda depende de materiais metálicos, que são altamente condutores, mas incompatíveis com o tecido neural. A miniaturização necessária para os dispositivos também limita o desempenho elétrico, Abidian disse.

Polímeros condutores, em contraste, mimetizam melhor o tecido biológico de quatro maneiras:suas propriedades mecânicas suaves simulam as de estruturas biológicas; sua condutividade eletrônica / iônica mista promove uma transdução de sinal eficiente; sua transparência permite o uso simultâneo de técnicas de análise óptica; e sua funcionalização fácil com biomoléculas ajuda a sintonizar as respostas biológicas.

O novo método de fabricação envolve a eletropulverização de poli microesferas monodispersas em substratos de ouro, seguido por um processo de polimerização eletroquímica. Em seguida, os pesquisadores controlam o campo elétrico aplicado para a fabricação de microcups de polímero condutor, Abidian disse, o que por sua vez lhes permitiu controlar a morfologia da superfície.