Учёные создали гибкие золотые нанопроводы, предназначенные для использования в нейроинтерфейсах. Электрод по своей прочности напоминает человеческие нервы.
Нейроинтерфейсы, осуществляющие передачу информации от головного мозга в компьютер, приближаются к реальности и перестают быть фантастикой из фильмов.
Создание биосовместимых устройств, подобных естественным нервным тканям человека, однако, сопряжено с многочисленными трудностями и ограничениями.
В первую очередь имплантируемые электроды должны быть безопасными.
Материал их изготовления должен быть инертным и не повреждать нервные ткани. Это сложно, поскольку проводники обычно изготавливают из твердых металлов, а мягкие серебряные устройства окисляются со временем, выделяя ионы серебра. Высокая концентрация этих ионов может быть токсична для человека.
Ученые из Линчепингского университета в Швеции разработали электроды, которые хорошо проводят электрический ток и по механическим свойствам напоминают нервы. представили в журнале Small.
Исследователи предпочли золото в качестве проводящего материала из-за его нетоксичности. одобреноДля использования в нейронных имплантах необходимы тонкие и длинные золотые структуры, получить которые ученым затруднительно. Потому сначала выращивают нанопроволоки из серебра, покрывают их золотом с использованием серебряных проволок в качестве шаблона, а затем удаляют серебро.
Изготавливались нанопроводы с содержанием золота более 99%, толщиной в тысячу раз меньшей диаметра волоса. Провода размещали на силиконовых пленках, создавая восемь стимулирующих электродов и один противоэлектрод. Элементы получались мягкими, гибкими и не меняли форму после растяжения.
При использовании электродов в медицине важно знать, как долго прослужит материал. Исследователи изучили стойкость золотых нанопроводов на силиконовой основе и выяснили, что срок их службы превышает три года.
Работу электрода in vivoПровели эксперимент на крысах. Электрод помещали вокруг седалищного нерва и стимулировали им камбаловидную и большеберцовую мышцы, прикреплённые к нему. Электрод также мог регистрировать нервные импульсы.
Создание безопасных и совместимых с организмом электродов является необходимым условием для разработки нейроинтерфейсов для медицины. рассказывалПрименение нейроинтерфейсов для восстановления после инсульта и… писалО возвращении чувства осязания паралитиком благодаря этой технологии.
Интерфейс «мозг — компьютер» могут применять для облегчения симптомов эпилепсии, хронической боли и болезни Паркинсона. Авторы нового исследования совершенствуют полученный материал, работают над созданием электродов меньшего размера для более тесного контакта с нейронами и создания высокочувствительных устройств.