Pesquisadores usam química e microfabricação de hidrogel para miniaturizar e integrar componentes em bioeletrônica
O professor assistente Siyuan Rao, do Departamento de Engenharia Biomédica da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas Thomas J. Watson, estuda como a bioeletrônica interage com o cérebro e o sistema nervoso. Crédito:Jonathan Cohen Descobrir uma maneira melhor de conectar as células nervosas à bioeletrônica será o próximo salto tecnológico na área da saúde, e o Laboratório de Interfaces Neurobiológicas da Universidade de Binghamton está na vanguarda da pesquisa sobre o tema.
Liderado pelo professor assistente Siyuan Rao, da Faculdade de Engenharia Thomas J. Watson e do Departamento de Engenharia Biomédica de Ciências Aplicadas, o laboratório está fazendo avanços na compreensão dos mecanismos que mantêm nosso cérebro funcionando e no desenvolvimento de tratamentos eficazes para ajudar quando as coisas dão errado.
A pesquisa mais recente, publicada na Nature Communications , descreve a química do hidrogel e métodos de microfabricação para miniaturizar e integrar vários componentes na bioeletrônica cerebral. Os hidrogéis assemelham-se a tecidos vivos devido ao seu alto teor de água, suavidade, flexibilidade e biocompatibilidade.
“Usando este material macio, estamos criando uma sonda neural multifuncional que pode fornecer luz ao tecido cerebral e também registrar a atividade neural”, disse Rao. "Uma nova tecnologia chamada optogenética usa luz para controlar células neurais. Ao ativar ou inibir a atividade cerebral, esperamos dissecar o mecanismo dos distúrbios neurológicos."
Os colaboradores da pesquisa incluem Ph.D. os alunos Sizhe Huang, Eunji Hong e Qianbin Wang, juntamente com colaboradores da Michigan State University, da University of Massachusetts Amherst e do Massachusetts Institute of Technology.
Huang, que é o primeiro autor do Nature Communications artigo, mudou-se da UMass Amherst para Binghamton no outono passado junto com o resto do laboratório de Rao, estudantes e animais experimentais, mas esta pesquisa estava em andamento desde 2022.
“Um desafio era que não tínhamos muita experiência em gravações elétricas”, disse ele. “Levamos seis meses para solucionar o problema porque obtivemos alguns resultados, mas não tínhamos certeza se eram os resultados corretos e não queremos publicar quaisquer resultados potencialmente errados”.
Rao já está olhando para o futuro, incluindo pesquisas sobre problemas de coluna e distúrbios do autismo.
“Temos uma patente em análise sobre esta tecnologia focada na criação de uma melhor interface para o cérebro, medula espinhal e sistema nervoso periférico que nos ajudará a compreender melhor o mecanismo de todo o sistema nervoso”, disse ela.
