Grafenden Türetilen Yeni Malzeme Nöroprotezlerin Performansını Artırıyor

Şu anda, bir amputasyon veya ciddi bir sinir yaralanmasından sonra hastalarda, kaybedilen işlevlerin geri kazanılmasına olanak tanıyan tek strateji, nöroprotezlerden oluşuyor: belirli duyuları tetiklemek için sinirleri uyarabilen ve kodu çözüldükten sonra biyonik bir proteze gönderilebilen motor sinyallerini kaydedebilen elektrotlar.

Nöroprotezlerin tasarımında elektrotların seçici olacak kadar küçük olması ve sinirdeki yalnızca az sayıda aksonla elektriksel olarak etkileşime girmesi önemlidir. Bu nedenle, genellikle altın, platin veya iridyum oksit gibi metallerden yapılmış olmalarına rağmen, daha da küçük elektrot temaslarının oluşturulmasına izin verecek şekilde geliştirilmiş iletken kapasiteye sahip başka malzemelerin bulunması gerekmektedir. Grafen ve türevlerinin devreye girdiği yer tam da burası; mükemmel elektriksel özellikleri yeni nesil mikroelektrotların geliştirilmesine olanak sağlıyor.

UAB Institut de Neurociègency (INc-UAB) tarafından koordine edilen araştırma, grafenden türetilen yeni bir materyal olan EGNITE'in periferik sinirleri uyarma ve kaydetme kapasitesini inceledi. Ayrıca biyouyumluluğu da doğrulandı; bu, arayüzün işlevini zaman içinde korumanın anahtarı. Bulgular Advanced Science dergisinde yayınlandı.

Araştırma, INc-UAB'nin Nöroplastisite ve Rejenerasyon grubunda, UAB Hücre Biyolojisi, Fizyoloji ve İmmünoloji Bölümü'nden profesör Xavier Navarro liderliğinde, Jose Garrido'nun Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia'daki araştırma grubuyla işbirliği içinde gerçekleştirildi.

Sıçanların siyatik sinirine implante edilen bu elektrotların, maksimum 60 güne kadar seçici kas aktivasyonu üretebildiği gösterildi. INc-UAB'de doktora sonrası araştırmacı ve makalenin ilk yazarı Bruno Rodríguez-Meana, “Bu kas aktivasyonunu üretmek için gereken elektrik akımındaki azalma, diğer daha büyük metal mikroelektrotlarla karşılaştırıldığında dikkate değerdir.” diye açıklıyor.

Profesör Navarro, “Sonraki adımlar, EGNITE tabanlı teknolojinin optimizasyonunu ve bunun vagus siniri veya omurilik stimülasyon sistemlerine yönelik klinik öncesi çalışmalarda uygulanmasını içerecek. Buna paralel olarak, biyoelektronik tıp yaklaşımlarında klinik çevirisine yönelik ilerleme kaydediliyor.” diye ekliyor.