Een team uit Korea heeft flexibelere neurale elektroden gemaakt die weefselbeschadiging tot een minimum beperken en toch duidelijke hersensignalen uitzenden.

Elektroden die in de hersenen zijn geplaatst, registreren neurale activiteit, en kan helpen bij de behandeling van neurale ziekten zoals Parkinson en epilepsie. Ook groeit de belangstelling voor het ontwikkelen van betere brein-machine-interfaces, waarin elektroden kunnen helpen bij het controleren van prothetische ledematen. Vooruitgang op deze gebieden wordt belemmerd door beperkingen in elektroden, die relatief stijf zijn en zacht hersenweefsel kunnen beschadigen.

Kleiner ontwerpen, zachtere elektroden die nog steeds hersensignalen opvangen, is een uitdaging omdat hersensignalen zo zwak zijn. Typisch, hoe kleiner de elektrode, hoe moeilijker het is om een ​​signaal te detecteren. Echter, een team van het Daegu Gyeongbuk Institute of Science &Technology in Korea heeft nieuwe sondes ontwikkeld die klein zijn, flexibel en lees hersensignalen duidelijk.

De sonde bestaat uit een elektrode, die het hersensignaal registreert. Het signaal gaat via een verbindingslijn naar een connector, die het signaal doorgeeft aan machines die de signalen meten en analyseren.

De elektrode begint met een dunne gouden basis. Aan de basis zijn minuscule zinkoxide nanodraden bevestigd, die zijn bedekt met een dun laagje goud, en dan een laag geleidend polymeer genaamd PEDOT. Deze gecombineerde materialen vergroten het effectieve oppervlak van de sonde, geleidende eigenschappen, en sterkte van de elektrode, met behoud van flexibiliteit en compatibiliteit met zacht weefsel.

Verpakking meerdere lange, dunne nanodraden samen op één sonde stellen de wetenschappers in staat om een ​​kleinere elektrode te maken die hetzelfde effectieve oppervlak van een grotere, platte elektrode. Hierdoor kan de elektrode krimpen, maar niet verminderen signaal detectie. De interconnectielijn is gemaakt van een mix van grafeen en goud. Grafeen is flexibel en goud is een uitstekende geleider. De onderzoekers testten de sonde en ontdekten dat hij de hersensignalen van ratten heel duidelijk las, veel beter dan een standaard appartement, gouden elektrode.

"Onze op grafeen en nanodraden gebaseerde flexibele elektrode-array kan nuttig zijn voor het bewaken en vastleggen van de functies van het zenuwstelsel, of om elektrische signalen naar de hersenen te sturen, " concluderen de onderzoekers in hun paper dat onlangs in het tijdschrift is gepubliceerd: ACS toegepaste materialen en interfaces .

De sonde vereist verdere klinische tests voordat wijdverbreide commercialisering. De onderzoekers zijn ook geïnteresseerd in het ontwikkelen van een draadloze versie om het handiger te maken voor verschillende toepassingen.