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Bioeletrônica de plástico coleta sinais neurais

Bioeletrônica de plástico coleta melhor sinais neurais
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.

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.

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




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