اخیراً یک گروه تحقیقاتی با استفاده از روکشدهی الکترودهای عصبی با نانولوله‌های کربنی، به شکل قابل‌توجهی کیفیت اندازه‌گیری‌های عملکرد مغزی را ارتقا داده‌اند. تحقیق آنها به‌طور بالقوه به دانشمندان امکان می‌دهد تا اطلاعات بیشتری در مورد بیماری‌های مغزی مبتنی بر اختلال در پالس‌های محرک الکتریکی (همانند پارکینسون و صرع)، به دست آورند.
روکشدهی الکترودهای عصبی با نانولوله‌ها و ضبط سیگنال‌های مغزی
اخیراً یک گروه تحقیقاتی با استفاده از روکشدهی الکترودهای عصبی با نانولوله‌های
کربنی، به شکل قابل‌توجهی کیفیت اندازه‌گیری‌های عملکرد مغزی را ارتقا داده‌اند.
تحقیق آنها به‌طور بالقوه به دانشمندان امکان می‌دهد تا اطلاعات بیشتری در مورد
بیماری‌های مغزی مبتنی بر اختلال در پالس‌های محرک الکتریکی (همانند پارکینسون و
صرع)، به دست آورند.
یکی از محدودیت‌های ماشین‌های کنونی که برای ضبط سیگنال‌های مغزی مورد استفاده قرار
می‌گیرند، الکترودهاست؛ این مواد یک مقاومت ذاتی به نام امپدانس در برابر جریان
الکتریکی دارند که قابلیت الکترودهای مذکور را برای انتقال سیگنال‌های مغزی حساس
تعدیل می‌کند و از سوی دیگر، کارایی این ماشین‌ها را در زمان منتشر ساختن بارها
کاهش می‌دهد. این امر زمانی رخ می‌دهد که این ماشین‌ها برای شبیه‌سازی فعالیت سلول
مغزی از طریق نورون‌های کشت‌شده مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بنا به کشف اخیر ادوارد کیفر از دانشکده پزشکی دانشگاه جنوب غربی تگزاس، روکشدهی
این الکترودها با نانولوله‌های کربنی‌ای که خصوصیات الکتریکی بسیار خوبی دارند، راه
حلی برای هر دو مشکل مذکور ارائه می‌کند. وی در این باره گفت:«زمانی که درمان‌های
مختلف با شکست مواجه می‌شوند، مدولاسیون فعالیت مغزی برای حذف علائم بیماری‌های
بسیاری چون پارکینسون، افسردگی و صرع، بهترین درمان خواهد بود. سطح مشترک بین سلول‌های
مغز و سطح الکترود کشت‌شده میزان تأثیر درمان را تعیین می‌کند. ما می‌توانیم از
طریق روکشدهی سطوح الکترود با نانولوله‌های کربنی، بازده این سطح مشترک سلول‌‌ـ‌‌الکترود
را تا هزار برابر و حتی بیشتر، بهبود بخشیم.»
الکترودهای مورد آزمایش این محققان، قطعات مرکب تجاری تیز و باریکی بودند که از
تنگستن و سیم فولادی ضد زنگ ساخته شده‌است. این گروه در دو نمونه حیوانی(قشر
موتوری موش‌های صحرایی در حال بیهوشی و قشر بصری میمون‌های ماکاکوی آسیای شرقی در
حال بیداری) سیگنال‌های مغزی را با یک الکترود روکش‌داده‌شده با نانولوله و یک
الکترود بدون روکش گرفتند و نتایج را با هم مقایسه کردند.
در هر دو مورد الکترودهای روکش داده‌شده قدرت خواندن بسیار بهتری را از خود نشان
داده بودند و هنگامی که این گروه از روکشی استفاده کردند که ترکیبی از نانولوله‌های
کربنی و یک پلیمر رسانا بود، کارایی الکترودها باز هم ارتقا یافت.
علاوه بر این، تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان دادند که روکش‌هایی که برای
میمون‌ها استفاده گردیده‌اند، به‌وسیله لایه مغزی بیرونی مستحکمی که ماده دورا (dura)
نامیده می‌شود، آسیب ندیده‌اند. نتایج این تحقیق در مجله Nanotech Nature منتشر شده‌است.
