الکترود‌های درون قشری سازگار با بافت مغز در کشور طراحی شد

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو به نقل از مرکز ارتباطات و اطلاع رسانی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، محققان پژوهشکده مواد پلیمری دانشگاه صنعتی سهند تبریز در جریان ساخت آرایه‌های الکترودی نفوذی، موفق به طراحی نوع جدیدی از الکترود‌های درون-قشری چهار ساقه برای افزایش تعداد کانال­های تحریک و ثبت به ازای یک مقدار مشخص کاهش ­یافته از پهنای ساق الکترود شدند.

کیومرث جلیلی مجری این طرح پژوهشی گفت: این الکترود متشکل از دو لایه با پوشش فلزی است که این دو لایه می‌توانند بوسیله یک فیلم دی­الکتریک از هم جدا شوند. در نتیجه این ساختار مکانیکی مناسب و سازگار با بافت و در عین حال یک دانسیته بالایی از کانال­‌های تحریک و ثبت بدون افزایش ابعاد فیزیکی ساق الکترودی است.

وی ادامه داد: لایه پایینی این الکترود‌ها تراک‌های هادی را تشکیل داده و لایه بالایی هم به عنوان حامل پد‌های اتصالی و تحریک کننده عمل می‌کند، بطوری که در این طراحی پد‌ها و تراک‌ها می‌­توانند از میان لایه دی­الکتریک بوسیله راهگاه‌های مدفون به همدیگر متصل شوند.

محقق دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی سهند و پژوهشکده مواد پلیمری تبریز همچنین بیان کرد: معماری مورد نظر بر روی قرص سیلیکون سخت و با استفاده از فرایند میکروفابریکیشن ایجاد شده است. پس آشکارسازی و اصلاح رفتار‌های عصبی با میزان استهلاک توانی پایین و در نتیجه قابلیت کاربرد‌های کلینیکی انجام می‌شود.

جلیلی در ادامه گفت: یکی دیگر ازدستاورد‌های مهم این کار توسعه تکنیک کنده­‌کاری نوری بصورت پسا آمایش با استفاده از پرتو لیزر فوق سریع برای ایجاد الگو‌های نانو/ میکرومتری بی­ساخت (Unstructured) برای بهبود کارایی الکتریکی آرایه میکروالکترودی است. عملکرد الکترود‌ها برای کاربرد‌های ثبت و تحریک در قالب آزمون­های in vitro بر روی برش مغزی هیپوکامپوس انسانی کمی­سازی و پتانسیل برانگیخته بطور موفقیت آمیزی ثبت شده است.

به گفته وی، آرایه‌های الکترودی درون­قشری نفوذی که بصورت طولی فعالیت‌های مغز را ثبت می‌کند، ضمن اینکه ابزار‌های بسیار قدرتمند برای تحقیقات پایه‌ای علوم اعصاب محسوب می­‌شوند، در کاربرد‌های کلینیکی نیز ورود پیدا کرده‌اند. این نوع پروتز‌های عصبی نقش بسیار مهمی در عملکرد سامانه‌های واسط عصبی دارند و بستر مناسبی را برای ثبت فعالیت‌های عصبی و میزان کردن رفتار آن‌ها از طریق تحریک الکتریکی فراهم می­آورند.

محقق دانشگاه صنعتی سهند تبریز همچنین بیان کرد: این فناوری برای تحریک و ثبت سیگنال‌های عصبی مغزی با سطح بزرگ و تعداد بالایی از سایت‌های الکترودی و میدان و وضوح فضایی بهبودیافته از طریق افزایش تعداد کانال‌ها به ازای هر الکترود و نیزعمق نفوذ با کاربرد‌های ثبت تک واحدی، چند واحدی و تحریک کارا، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. طرح ساخت میکروالکترود نفوذی تاکنون با پیشرفت زیادی همراه است و بهره ­برداری از این پروژه، گام بسیار مهم در توسعه تحقیقات در حوزه علوم شناختی محسوب می‌شود.