Bioeletrônica de plástico coleta sinais neurais

Redação do Site Inovação Tecnológica -  

As saliências no polímero condutor (micrografia real ao fundo) permitirão melhor eficiência dos chips bioeletrônicos (ilustração em primeiro plano). [Imagem: Milad Khorrami/Mohammad Reza Abidian/University of Houston]

Eletrodos neurais biocompatíveis

Uma nova técnica de fabricação de dispositivos neurais biocompatíveis permite um ajuste mais preciso do desempenho elétrico das sondas neurais - e dispensa o uso de materiais metálicos.

"Há anos os cientistas têm tentado interagir com o sistema nervoso, para diagnosticar doença de Parkinson, epilepsia, esclerose múltipla, tumores cerebrais e outros distúrbios e doenças neurais mais precocemente," disse o professor Mohammad Reza Abidian, da Universidade de Houston, nos EUA. "Em nosso laboratório, criamos micro e nano-dispositivos para nos comunicarmos com os neurônios".

Abidian vem tentando substituir os eletrodos neurais por eletrodos feitos de plástico condutor de eletricidade há vários anos, em busca de melhor eficiência e de biocompatibilidade, uma vez que o cérebro rapidamente envolve os eletrodos como corpos estranhos, fazendo-os perder a capacidade de detectar os sinais elétricos.

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Vantagens dos eletrodos de polímeros

Agora, a equipe usou técnicas de eletrojateamento e eletrodeposição para fabricar minúsculas saliências no polímero condutor diretamente na superfície da sensor bioeletrônico. Essa possibilidade de controlar com precisão a morfologia da superfície dos eletrodos melhorou muito o desempenho do eletrodo de plástico, sem que ele perdesse sua biocompatibilidade.

"O principal requisito dos dispositivos neurais é fornecer eletrodos de alta densidade que sejam biologicamente compatíveis com o tecido neural, traduzir eficientemente os sinais biológicos em sinais eletrônicos e permanecer funcionais por longos períodos de tempo," escreveu a equipe em seu artigo.

Eles acreditam estar muito próximo disso com seus eletrodos de plástico condutor.

Em comparação com os eletrodos metálicos, os eletrodos de polímeros imitam melhor o tecido biológico em pelo menos quatro maneiras diferentes: suas propriedades mecânicas mais macias simulam as estruturas biológicas; sua condutividade eletrônica/iônica permite uma transdução de sinal mais eficiente; sua transparência permite a utilização simultânea de técnicas de análise óptica; e sua fácil funcionalização com biomoléculas ajuda a configurar e ajustar as respostas biológicas.

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Bibliografia:

Conducting Polymer Microcups for Organic Bioelectronics and Drug Delivery Applications
Martin Antensteiner, Milad Khorrami, Fatermeh Fallahianbijan, Ali Borhan, Mohammad Reza Abidian
Advanced Materials
DOI: 10.1002/adma.201702576