Con un creciente interés científico y médico en la comunicación con el sistema nervioso, está creciendo la demanda de dispositivos biomédicos que puedan registrar y estimular mejor el sistema nervioso, así como administrar fármacos y biomoléculas en dosis precisas.

Investigadores de la Universidad de Houston y la Universidad Estatal de Pensilvania han informado sobre una nueva técnica de fabricación de dispositivos neuronales biocompatibles que permiten un ajuste más preciso del rendimiento eléctrico de las sondas neuronales. junto con propiedades mejoradas para la administración de fármacos.

"Durante años, los científicos han estado tratando de interactuar con el sistema nervioso, para diagnosticar la enfermedad de Parkinson, epilepsia, esclerosis múltiple, tumores cerebrales y otros trastornos y enfermedades neuronales antes, "dijo Mohammad Reza Abidian, profesor asociado de ingeniería biomédica en la UH y autor principal de un artículo que describe la técnica de fabricación en la revista Materiales avanzados . "En nuestro laboratorio creamos micro y nanodispositivos para comunicarse con las neuronas".

Abidian dijo que el nuevo método de fabricación permite a los investigadores controlar con precisión la morfología de la superficie de microcopas poliméricas conductoras. mejorando el desempeño. Utilizaron métodos de electrochorro y electrodeposición para fabricar microcopas de polímero conductor en la superficie de la bioelectrónica.

"Descubrimos que al variar la cantidad de corriente eléctrica y la duración del tiempo de deposición de estos polímeros conductores, podemos cambiar el tamaño, espesor y rugosidad, que está relacionado con las propiedades eléctricas del polímero, ", dijo." Demostramos que la conducción de microcopas de polímero puede mejorar significativamente el rendimiento eléctrico de los bioelectrodos ".

Los polímeros típicos se utilizan a menudo como material aislante porque generalmente no conducen la electricidad. El descubrimiento de polímeros conductores electrónicos en la década de 1970 fue reconocido con el Premio Nobel de Química en 2000.

"El requisito principal de los dispositivos neurales es proporcionar electrodos de alta densidad que sean biológicamente compatibles con el tejido neural, transducir de manera eficiente señales biológicas en señales electrónicas, y seguir funcionando durante largos períodos de tiempo, "escribieron los investigadores.

Pero la tecnología actual todavía se basa en materiales metálicos, que son altamente conductivos pero incompatibles con el tejido neural. La miniaturización requerida para los dispositivos también limita el rendimiento eléctrico, Dijo Abidian.

Polímeros conductores, a diferencia de, imitan mejor el tejido biológico de cuatro formas:sus propiedades mecánicas suaves simulan las de las estructuras biológicas; su conductividad mixta electrónica / iónica promueve una transducción de señal eficiente; su transparencia permite el uso simultáneo de técnicas de análisis óptico; y su fácil funcionalización con biomoléculas ayuda a sintonizar las respuestas biológicas.

El nuevo método de fabricación implica la electropulverización de microesferas de polietileno monodispersas sobre sustratos de oro, seguido de un proceso de polimerización electroquímica. Luego, los investigadores controlan el campo eléctrico aplicado para la fabricación de microcopas de polímero conductor, Abidian dijo:lo que a su vez les permitió controlar la morfología de la superficie.