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Les techniciens innovent implant mou et flexible de cerveau

Les implants de cerveau sont indispensables pour le développement futur des demandes de règlement pour les maladies de Parkinson et l'épilepsie dans la dépression sévère. Ils sont également principaux pour les personnes de aide avec la paralysie et le mouvement et la transmission verrouillés de regain de syndrome.

implant de cerveauCrédits d'image : Mopic/Shutterstock.com

Cependant, des implants actuels sont construits des matériaux rigides qui contrastent au tissu mou du cerveau, qui peut entraîner l'inflammation et marquer le tissu pour établir au fil du temps.

Maintenant, une équipe des techniciens au MIT ont déterminé un implant neural mou et flexible qui peut fléchir et mouler aux formes du cerveau sans endommager le tissu. Les électrodes molles pourraient être utilisées pour surveiller l'activité cérébrale et pour stimuler des cellules du cerveau juste comme les choix d'électrode existants font qui sont effectués à partir du métal.

3D estampant les électrodes molles

Dans cette semaine publiée de papier dans les transmissions de nature de tourillon, l'équipe au MIT a donné à quel point les sondes neurales et les dispositifs peuvent être 3D estampés, ayant pour résultat une structure qui est molle et flexible, comme le caoutchouc.

L'équipe avait l'habitude un plastique mou électriquement conducteur pour construire les électrodes. Habituellement, le polymère est sous forme de liquide, cependant, l'équipe a trouvé un moyen de rendre le matériau plus assimilé à la viscosité du dentifrice, qui peut être employé dans des imprimantes 3D conventionnelles.

Le papier voit les techniciens ouvrer de nombreux appareils électroniques mous du matériau. Un tel dispositif était une électrode caoutchouteuse qui a été implantée dans un cerveau de souris, où il pouvait enregistrer et surveiller l'activité d'un neurone unique, de ce fait expliquant son utilisation potentielle en concevant des méthodes pour traiter des troubles neurologiques chez l'homme.

Produire un polymère pour l'usage dans des imprimantes 3D

Les scientifiques avaient intensément vérifié les polymères de conduite pendant un certain nombre d'années dues à leurs seules propriétés telles que leur niveau élevé de souplesse combiné avec l'excellente conductivité électrique. Actuel, les polymères conducteurs ont trouvé des utilisations dans applications variées, y compris les couches antistatiques, les détecteurs, les muscles artificiels, et même la conversion à énergie solaire.

Tandis que des solutions de polymère sont facilement employées sous forme de pulvérisateur, l'effectuant facilement utilisée comme couche homogène, jusqu'ici elle a difficile prouvé à employer en 2D ou structures 3D.

L'équipe a vu comment le développement d'un polymère de conduite imprimable ouvrirait la trappe à produire un certain nombre d'appareils électroniques, pas simplement d'électrodes d'unique-neurone et d'électrodes de cerveau.

Pour faire ceci, l'équipe a modifié le poly sulfonate du polystyrène (3,4-ethylenedioxythiophene), connu sous le nom de PEDOT : PSS, pour produire un polymère de conduite qui peut être 3D estampés. Habituellement, le matériau est sous forme de liquide car c'est un mélange des nanofibers et de l'eau. C'est les nanofibers qui donnent à la substance sa conductivité.

les imprimantes 3D ne peuvent pas fonctionner avec les substrats liquides, ainsi l'équipe a trouvé un moyen d'épaissir le matériau sans réduire sa conductivité. Pour épaissir le substrat l'équipe a lyophilisé le matériau, ayant l'effet d'enlever le liquide et de laisser une éponge de nanofiber. Ensuite, l'équipe a mélangé les nanofibers à l'eau et à une solution de solvant organique, produisant un hydrogel à base d'eau, une substance caoutchouteuse avec des nanofibers encastrés.

Des concentrations variées des nanofibers ont été employées pour produire un certain nombre d'hydrogels. L'analyse a indiqué qu'une concentration en 5 à en 8% des nanofibers était optimale, produisant un substrat avec la régularité du dentifrice qui pourrait être employée dans une imprimante 3D et une excellente conductivité électrique maintenue.

3D estampant les dispositifs neurologiques

L'équipe au MIT a déterminé une voie de produire un large éventail de dispositifs neurologiques d'un substrat qui est non seulement hautement électriquement conducteur mais également flexible comme le caoutchouc. Le matériau surmontera les limitations des dispositifs rigides précédents, réduisant le choc nuisible sur le tissu cérébral environnant.

En outre, en utilisant des techniques de l'impression 3D, les dispositifs pourront être produit sur demande suivre une méthode simple et rentable.

Source:

Engineers 3D print soft, rubbery brain implants. Available at: https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-03/miot-e3p032720.php

Sarah Moore

Written by

Sarah Moore

After studying Psychology and then Neuroscience, Sarah quickly found her enjoyment for researching and writing research papers; turning to a passion to connect ideas with people through writing.

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