p Klas Tybrandt, investigador principal do Laboratório de Eletrônica Orgânica da Linköping University, desenvolveu uma nova tecnologia para gravação neural estável de longo prazo. É baseado em um novo composto de material elástico, que é biocompatível e mantém alta condutividade elétrica, mesmo quando esticado para dobrar seu comprimento original. p O resultado foi alcançado em colaboração com colegas em Zurique e Nova York. A descoberta, que é crucial para muitas aplicações em engenharia biomédica, é descrito em um artigo publicado na prestigiosa revista científica Materiais avançados .

p O acoplamento entre componentes eletrônicos e células nervosas é crucial não apenas para coletar informações sobre a sinalização celular, mas também para diagnosticar e tratar doenças e distúrbios neurológicos, como epilepsia.

p É muito desafiador conseguir conexões estáveis ​​de longo prazo que não danifiquem neurônios ou tecidos, uma vez que os dois sistemas, o tecido macio e elástico do corpo e os componentes eletrônicos rígidos e rígidos, têm propriedades mecânicas completamente diferentes.

p "Como o tecido humano é elástico e móvel, danos e inflamações surgem na interface com componentes eletrônicos rígidos. Não causa apenas danos ao tecido; também atenua os sinais neurais, "diz Klas Tybrandt, líder do grupo Soft Electronics no Laboratório de Eletrônica Orgânica, Linköping University, Campus Norrköping.

p Klas Tybrandt desenvolveu um novo material condutor que é tão macio quanto o tecido humano e pode ser esticado até o dobro do seu comprimento. O material consiste em nanofios de dióxido de titânio revestidos de ouro, embutido em borracha de silicone. O material é biocompatível - o que significa que pode entrar em contato com o corpo sem efeitos adversos - e sua condutividade permanece estável ao longo do tempo.

p “A microfabricação de compósitos eletricamente condutores macios envolve vários desafios. Desenvolvemos um processo para fabricar pequenos eletrodos que também preserva a biocompatibilidade dos materiais. O processo usa muito pouco material, e isso significa que podemos trabalhar com um material relativamente caro, como ouro, sem que o custo se torne proibitivo, "diz Klas Tybrandt.

p Os eletrodos têm 50 µm de tamanho e estão localizados a uma distância de 200 µm um do outro. O procedimento de fabricação permite que 32 eletrodos sejam colocados em uma superfície muito pequena. A sonda final, mostrado na fotografia, tem uma largura de 3,2 mm e uma espessura de 80 µm.

p Os microeletrodos soft foram desenvolvidos na Linköping University e ETH Zürich, e pesquisadores da New York University e da Columbia University os implantaram posteriormente no cérebro de ratos. Os pesquisadores foram capazes de coletar sinais neurais de alta qualidade de ratos que se moviam livremente por 3 meses. Os experimentos foram sujeitos a revisão ética, e seguiram os rígidos regulamentos que regem os experimentos com animais.

p "Quando os neurônios do cérebro transmitem sinais, forma-se uma voltagem que os eletrodos detectam e transmitem através de um minúsculo amplificador. Também podemos ver de quais eletrodos os sinais vieram, o que significa que podemos estimar a localização no cérebro de onde os sinais se originaram. Este tipo de informação espaço-temporal é importante para aplicações futuras. Esperamos poder ver, por exemplo, onde começa o sinal que causa uma crise epiléptica, um pré-requisito para tratá-lo. Outra área de aplicação são as interfaces cérebro-máquina, pelo qual as futuras tecnologias e próteses podem ser controladas com a ajuda de sinais neurais. Existem também muitas aplicações interessantes que envolvem o sistema nervoso periférico do corpo e a maneira como ele regula vários órgãos, "diz Klas Tybrandt.