Flexible, Los científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología King Abdullah (KAUST) de Arabia Saudita han desarrollado tecnología de sensores de bajo costo que conduce a diagnósticos y tratamientos más seguros y mejorados de los trastornos cerebrales.

El mapeo de la actividad eléctrica del cerebro es fundamental para comprender los trastornos neurológicos, como la depresión y la enfermedad de Alzheimer. En la actualidad, matrices de electrodos múltiples, llamadas matrices de Michigan o Utah, se utilizan para controlar la actividad cerebral. Hecho de capas de agujas de silicona conductora, Estos dispositivos rígidos se insertan a través del cuero cabelludo para monitorear la superficie del cerebro. Las agujas pueden causar inflamación de los tejidos, por lo que deben retirarse en el plazo de un año.

Muhammad Hussain y Aftab Hussain del Laboratorio de Nanotecnología Integrada de KAUST y del Laboratorio de Aplicaciones Electrónicas Disruptivas Integradas querían desarrollar un sensor suave y flexible que pudiera colocarse en la superficie del cerebro dentro del espacio intracraneal, proporcionando un mejor contacto y reduciendo el riesgo de daño a los tejidos.

"Los sensores requieren componentes electrónicos asociados para interactuar con nosotros, y estos componentes electrónicos disipan el calor provocando un efecto de ardor en el cerebro que puede dañar permanentemente los tejidos, ", explica Muhammad Hussain." El desafío es mantener la electrónica alejada del cerebro ".

Trabajando dentro de estos parámetros, fabricaron un sensor hecho de electrodos de oro revestidos con un recubrimiento de polímero con sus conexiones orientadas verticalmente, y, colocando los conectores en la parte superior del sensor y dejándolos pasar a través del soporte de polímero, se podría conectar un circuito integrado (IC) a la otra cara del dispositivo, aislándolo de la superficie del cerebro y previniendo puntos calientes.

El espacio intracraneal del cerebro presenta un área de solo 64 cm2 para mapear más de 80 mil millones de neuronas, por lo que no solo es más seguro evitar que los dispositivos electrónicos entren en contacto con el cerebro, también maximiza la cantidad de neuronas que pueden ser monitoreadas por la matriz de sensores.

"El sensor está en contacto con los tejidos blandos del cerebro, donde recopila datos de actividad, y el IC se coloca en la parte superior, con un material polimérico aislante blando que los separa, permitiendo mapear un área más grande y una reducción en el efecto de calentamiento, "dice Hussain.

Mediante el uso de tecnología de punta, utilizado para fabricar circuitos integrados, los investigadores han desarrollado un método que podría conducir a sensores producidos en masa que son más seguros, tienen capacidades de mapeo mejoradas, y también son lo suficientemente robustos para una funcionalidad duradera.

"Actualmente estamos colaborando con Harvard-MIT Medical Institute en el uso de la técnica para mejorar la eficiencia del sistema de interfaz de mapeo, "dice Hussain.