科學家開發橡膠狀電極以更好地讀取大腦電信號
據外媒New Atlas報導,腦植入電極具有許多用途,範圍從控制義肢到監測神經活動等。由於科學家現在已經開發出一種柔性產品,因此它們很快就會比以往更有效。通常,電極主要由剛性金屬製成。結果,當將它們植入大腦軟組織中時,可能會發生炎症和疤痕組織的堆積。在麻省理工學院的趙璇和(音譯)教授的帶領下,來自美國和中國的團隊著手開發一種對患者更友好的選擇。
研究人員從已知的PEDOT:PS導電聚合物開始。以通常的形式,該物質非常液態且易流動-旨在用作塗料,而不用作獨立對象的建築材料。研究人員通過冷凍乾燥PEDOT:PS,除去其液體成分並留下導電納米纖維的干基質來解決此限制。然後將這些纖維與水和有機溶劑混合,產生可以通過3D打印機的噴嘴擠出以形成橡膠狀電極的粘性水凝膠。
在實驗室測試中,這些電極被植入到活老鼠的大腦中,並成功地用於讀取單個神經元的電信號。這種信號是由大腦以離子形式產生的,通常只能在傳統金屬電極的表面上檢測到。由於MIT電極不是這種情況,因此科學家認為它們在讀取信號時應該更準確。
研究團隊說:“導電聚合物水凝膠之美在於它具有柔軟的機械性能,它是由離子導電的水凝膠以及納米纖維的多孔海綿製成,離子可以流入和流出。由於電極的整個容積都處於活動狀態,因此靈敏度得到了提高。”
研究人員最近在《自然通訊》雜誌上發表了一篇有關這項研究的論文。參與這項研究的還包括來自浙江大學和江西科技師範大學的科學家。