Creșterea longevității implanturilor neuronale prin utilizarea unui strat protector

Autor: Racheriu Dragoș, licențiat în medicină

O echipă de cercetători de la Bioelectronics Section, condusă de Dr. Vasiliki (Vasso) Giagka de la Universitatea Tehnică Delft, a dezvoltat o metodă inovatoare pentru creșterea durabilității implanturilor neuronale prin utilizarea unui strat protector din elastomeri PDMS (polidimetilsiloxan). Studiul, publicat în Nature Communications, explorează mecanismele de degradare ale circuitelor integrate (ICs) din silicon în mediul corporal și oferă soluții pentru protejarea acestora.

Importanța implanturilor neuronale

Implanturile neuronale sunt esențiale pentru studierea creierului și pentru tratamentele unor boli precum Parkinson și depresia clinică. Aceste dispozitive stimulează, blochează sau înregistrează semnale neuronale, însă pentru utilizarea cronică este vital ca ele să fie durabile.

Dr. Giagka subliniază potențialul transformator al acestor tehnologii în îngrijirea sănătății:
"Implanturile neuronale miniaturizate pot revoluționa medicina, dar stabilitatea lor pe termen lung rămâne o provocare majoră."

Metodologia studiului

Cercetătorii au evaluat performanța electrică și materială a unor cipuri din silicon, produse de două fabrici diferite, pe o perioadă de un an. Studiile accelerate in vitro și in vivo au inclus următoarele etape:

Coating-ul cu PDMS:

Cipurile au fost parțial acoperite cu PDMS, un polimer pe bază de silicon.
Zonele neacoperite („bare die”) au fost comparate cu cele acoperite pentru a observa degradarea.

Teste în mediu salin fierbinte:

Cipurile au fost scufundate în apă sărată fierbinte și supuse curenților electrici direcți.
Performanța lor electrică a fost monitorizată periodic.

Rezultate-cheie:

Zonele neacoperite au prezentat semne de degradare semnificativă.
Zonele acoperite cu PDMS au avut o degradare minimă, demonstrând eficiența acestuia ca barieră împotriva fluidelor corporale.

Implicații și aplicații biomedicale

Protecție pe termen lung:

PDMS este un material promițător pentru encapsularea dispozitivelor bioelectronice, oferind protecție pe termen lung în mediu corporal.

Tehnologii avansate:

Descoperirile facilitează proiectarea implanturilor neuronale miniaturizate pentru interfețe creier-computer și cercetare științifică cronică.

Ghiduri pentru design:

Studiul propune linii directoare pentru creșterea durabilității implanturilor, deschizând noi oportunități în utilizarea dispozitivelor medicale în neurologie.

Reacții și perspective viitoare

Cercetătorii au fost surprinși de stabilitatea ridicată a cipurilor, chiar și în condiții extreme. PhD-ul Kambiz Nanbakhsh, primul autor al lucrării, afirmă:
"Nu mă așteptam ca microcipurile să fie atât de stabile în apă sărată fierbinte și supuse curenților electrici."

Dr. Giagka adaugă:
"Rezultatele noastre deschid noi căi pentru dezvoltarea implanturilor neuronale durabile, avansând tehnologiile de bioelectronică pentru aplicații clinice."

Concluzii

Acest studiu evidențiază rolul crucial al encapsulării cu PDMS în protejarea cipurilor integrate implantabile, prelungind durata lor de viață și sporind siguranța și eficacitatea tehnologiilor neuronale. Cercetătorii speră că aceste descoperiri vor stimula dezvoltarea unor soluții clinice mai avansate și mai durabile pentru pacienți.

Data actualizare: 08-01-2025 | creare: 08-01-2025 | Vizite: 210

Bibliografie

Delft University of Technology
DOi: 10.1038/s41467-024-55298-4

Imaginea apartine autorilor studiului: Schematic illustrations of silicon-IC test structures (dimensions not to scale): https://www.nature.com/articles/s41467-024-55298-4/figures/1

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Scorul McCance pentru îngrijirea creierului: asociat nu doar cu sănătatea mintală, ci și cu riscul cardiovascular și oncologic

Un studiu publicat în mai 2025 în revista Family Practice de către cercetători de la Mass General Brigham arat�...

Mecanismele cerebrale au potențialul de a bloca durerea

O echipă de cercetare de la Texas Tech University Health Sciences Center a investigat modul în care unele mecanis...

Îmbogățirea cognitivă pe parcursul vieții și riscul de demență Alzheimer: dovezi longitudinale și neuropatologice

Un studiu realizat la Rush University Medical Center și publicat în revista Neurology la data de 11 februarie 202...

Un joc video de acțiune ar putea îmbunătăți abilitățile de citire ale copiilor
Consumul zilnic de căpșuni ar putea reduce riscul de demență la persoanele de vârsta a doua
Inhibitorii de interfață: o potențială terapie împotriva neurodegenerării
Un episod de zona zoster este asociat cu un risc cu aproximativ 20% mai mare de declin cognitiv

Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:

Stimulator wireless implantabil pentru gestionarea durerii cronice: O soluție revoluționară pentru managementul personalizat al durerii

Forumul ROmedic - întrebări și răspunsuri medicale:

Pe forum găsiți peste 500.000 de întrebări și răspunsuri despre boli sau alte subiecte medicale. Aveți o întrebare? Primiți răspunsuri gratuite de la medici.

intră pe forum