来自韩国的一支研究团队研发出了更高效的神经电极,可以最大限度地减少组织损伤,还能传输清晰的脑信号。
通过在脑中放置电极来记录神经活动,可以帮助治疗帕金森病和癫痫等神经疾病。研究人员同样也对研发出更佳的脑机器接口感兴趣,其中电极可以帮助控制假肢。
然而这些领域的进步受到电极的限制的阻碍,电极相对较硬并可能损害软脑组织。由于脑信号是如此之弱,所以设计更小,更柔软的电极,并且仍然可以接收脑信号是一个极大的挑战。
通常,电极越小,检测信号越困难。然而,韩国大邱庆北科技研究院的一个团队开发出了一种小型,灵活和清晰的脑信号检测器。
检测器由记录大脑信号的电极组成。信号沿着互联线传到连接器,将信号传输到测量和分析信号的机器上。电极始于薄金基底,附着在基底上的是微小的氧化锌纳米线,其被涂覆在薄的金层上,然后是一层称为PEDOT的导电聚合物。
这些组合的材料增加了探针(探测器)的有效表面积,导电性能和电极强度,同时仍保持柔软性和与软组织的相容性。我们将几根长而细的纳米线一起放在一个探针中,使科学家们能够制造一个更小的电极,它具有较大的平面电极的相同的有效表面积。
这意味着电极可以收缩,但不会减少信号检测。互联线由石墨烯和金的混合物制成。石墨烯是柔软的,金是优良导体。研究人员测试了探针,发现它能清晰读取大鼠脑信号,比标准的平面金电极好得多。
研究人员在ACS应用材料与界面杂志上发表的一篇论文中说:“我们的石墨烯和以纳米线为基的柔性电解胶可用于监测和记录神经系统的功能,或向大脑传递电信号。”
该探针需要在广泛商业化之前进行进一步的临床测试。研究人员也有兴趣开发一种无线版本,使其更加方便各种应用。