مهندسان زیست‌پزشکی و مواد دانشگاه میشیگان روکشی برای قطعات کاشتنی مغز توسعه داده‌اند که به این ابزارها کمک می‌کند طولانی‌تر کار کرده و درمان بهتری برای ناشنوایی، فلج، نابینایی، صرع، و پارکینسون ایجاد نمایند.
بهبود عملکرد قطعات کاشتنی مغز با روکش‌های نانویی
مهندسان زیست‌پزشکی و مواد دانشگاه میشیگان روکشی برای قطعات کاشتنی مغز توسعه داده‌اند که به این ابزارها کمک می‌کند طولانی‌تر کار کرده و درمان بهتری برای ناشنوایی، فلج، نابینایی، صرع، و پارکینسون ایجاد نمایند.
در حال حاضر قطعات کاشتنی مغز برای درمان بیماری پارکینسون، افسردگی، و صرع مورد استفاده قرار می‌گیرند. این ابزارها و نسل بعدی آنها در یکی از دو حالت زیر کار می‌کنند. یا نورون‌ها را با پالس‌های الکتریکی تحریک می‌کنند تا سیگنال‌های خود مغز را بی‌اثر کنند و یا اینکه سیگنال‌های ارسالی توسط نورون‌های فعال به بخش‌های غیرفعال مغز را ذخیره کرده و مسیر آن را عوض می‌کنند.
میکروالکترودهایی که داخل مغز نفوذ می‌کنند، می توانند با تک‌تک نورون‌ها ارتباط برقرار کرده و امیدهایی در زمینه کنترل دقیق‌تر سیگنال‌ها ایجاد کنند.
در سال‌های اخیر محققان موسسات دیگر نشان داده‌اند که این میکروالکترودهای کاشته شده می‌توانند به یک فرد فلج امکان کنترل یک ماوس رایانه‌ای یا ویلچر را بدهند. محققان میشیگان می‌گویند روکش های آنها می‌توانند پیشرفت سریعی در این نوع از میکروالکترودها ایجاد کنند.
محمدرضا عبیدیان که یکی از اعضای این تیم تحقیقاتی است می‌گوید اطمینان‌پذیری الکترودهای امروزی تنها چند ماه پس از قرار دادن آنها در درون مغز رو به کاهش می‌رود.
عبیدیان می‌گوید: «شما می‌خواهید از این ابزارهای حداقل به مدت دو سال استفاده کنید. به دلیل نحوه پاسخ‌دهی بافت مغز به فناوری موجود در زمینه این میکروالکترودها، در اکثر موارد چنین انتظاری برآورده نمی‌شود. هدف کار ما این است که کارایی و عمر این ابزارها را افزایش دهیم».
روکش جدیدی که توسط این گروه پژوهشی توسعه داده شده است، از سه جزء تشکیل شده است که به طور کلی امکان برهمکنش ملایم‌تر الکترودها با بافت مغز را فراهم می‌کند. این روکش از یک پلیمر رسانای الکتریکی نانومقیاس خاص به نام PEDOT، یک حائل ژل‌مانند طبیعی به نام هیدروژل آلگینات، و نانوذرات زیست‌تخریب‌پذیر حاوی داروی ضدالتهاب که به تدریج رها می‌شوند، ساخته شده است. داریل کیپکه، استاد دانشکده مهندسی زیست‌پزشکی می‌گوید: «الکترودهای فرورفته در مغز امکان ذخیره سیگنال‌های نورون‌های منفرد را ایجاد کرده و بدین ترتیب می‌توانیم اطلاعات بسیار دقیقی درباره یک حرکت انجام شده و یا حتی قصد انجام یک حرکت خاص ذخیره نماییم. سوالی که همچنان در زمینه کاری ما وجو دارد، این است که حد تعادل کجاست؟ تا چه حد می‌توانیم برای بالا بردن دقت اطلاعات ذخیره شده، از روش مخرب‌تری استفاده کنیم؟»
جزئیات این کار در مجله Advanced Functional Materials منتشر شده است.
