Ett team från Korea skapade mer flexibla neurala elektroder som minimerar vävnadsskador och fortfarande överför tydliga hjärnsignaler.

Elektroder placerade i hjärnan registrerar neural aktivitet, och kan hjälpa till att behandla neurala sjukdomar som Parkinsons och epilepsi. Intresset växer också för att utveckla bättre gränssnitt mellan hjärna och maskin, där elektroder kan hjälpa till att kontrollera proteser. Framsteg inom dessa områden hindras av begränsningar i elektroder, som är relativt stela och kan skada mjuk hjärnvävnad.

Designa mindre, skonsammare elektroder som fortfarande tar upp hjärnsignaler är en utmaning eftersom hjärnans signaler är så svaga. Vanligtvis, ju mindre elektrod, desto svårare är det att upptäcka en signal. Dock, ett team från Daegu Gyeongbuk Institute of Science &Technology i Korea utvecklade nya sonder som är små, flexibel och läs tydligt av hjärnans signaler.

Sonden består av en elektrod, som registrerar hjärnans signal. Signalen går längs en sammankopplingslinje till en kontakt, som överför signalen till maskiner som mäter och analyserar signalerna.

Elektroden börjar med en tunn guldbas. Små nanotrådar av zinkoxid är fästa vid basen, som är belagda med ett tunt lager av guld, och sedan ett lager av ledande polymer som kallas PEDOT. Dessa kombinerade material ökar sondens effektiva yta, ledande egenskaper, och elektrodens styrka, samtidigt som flexibiliteten och kompatibiliteten med mjukvävnad bibehålls.

Packar flera långa, tunna nanotrådar tillsammans på en sond gör det möjligt för forskarna att göra en mindre elektrod som behåller samma effektiva yta som en större, platt elektrod. Detta betyder att elektroden kan krympa, men inte minska signaldetekteringen. Sammankopplingslinjen är gjord av en blandning av grafen och guld. Grafen är flexibelt och guld är en utmärkt ledare. Forskarna testade sonden och fann att den läste råtthjärnans signaler mycket tydligt, mycket bättre än en vanlig lägenhet, guldelektrod.

"Vår grafen- och nanotrådsbaserade flexibla elektroduppsättning kan vara användbar för att övervaka och registrera nervsystemets funktioner, eller för att leverera elektriska signaler till hjärnan, " avslutar forskarna i sin artikel som nyligen publicerades i tidskriften ACS tillämpade material och gränssnitt .

Sonden kräver ytterligare kliniska tester innan omfattande kommersialisering. Forskarna är också intresserade av att utveckla en trådlös version för att göra den mer bekväm för en mängd olika applikationer.