Микроэлектроды для имплантации в мозг: тренируемся на кроликах
Этот кролик, размером с бактерию, может стать будущим мозговых имплантатов
DailyTechInfo по материалам Popular Science: This Bacterium-Sized Bunny Could Be The Future Of Bionic Brains
Фигурка кролика, которую можно увидеть на приведенном здесь снимке, имеет размер, сопоставимый с размерами большинства видов бактерий. Она изготовлена из нового типа токопроводящего полимерного материала, разработанного японскими физиками и химиками из Национального университета Йокогамы, Технологического института Токио и компании C-MET. Уникальные свойства нового материала позволяют изготавливать из него сложные трехмерные структуры, обладающие высокой электрической проводимостью, что может сделать их очень важной составляющей будущих электронных устройств, имплантируемых в головной мозг человека.
В последнее время для лечения некоторых видов психологических заболеваний, связанных с неправильной работой некоторых участков головного мозга, таких как эпилепсия, депрессия, болезнь Паркинсона, все чаще и чаще используют имплантаты, электронные устройства, вырабатывающие электрические импульсы, возбуждающие определенные нервные цепи, участки мозга, что позволяет нормализовать их деятельность. Одной из важных составляющих частей таких имплантатов являются электроды и матрицы электродов, которые служат для передачи электрических импульсов нервным тканям. Для обеспечения максимально надежного и качественного электрического контакта с нервной тканью должны использоваться электроды сложной формы, а не крошечные прямые металлические иголки, которые используются сейчас в большинстве случаев.
Создание электродов сложной формы из металлов практически невозможно или чрезвычайно дорого из-за сложностей механической обработки в столь малом масштабе. Поэтому чаще всего используют полимерные материалы со специальным составом. Придав будущему электроду из полимера необходимую форму, его подвергают воздействию высокой температуры. Такой процесс полимеризации и «коксования» превращает поверхность электрода в углерод, имеющий высокую электрическую проводимость, но такая обработка нарушает форму электрода, деформируя его поверхность.
Для решения проблемы, связанной с термообработкой, исследователи разработали новый состав полимерного материала, в котором содержится высокий процент резорцинола диглицидного эфира (resorcinol diglycidyl ether), который используется в качестве растворителя других полимерных материалов. Помимо этого эфир имеет высокие фоточувствительные свойства и его наличие позволяет полимерному материалу максимально точно сохранять свою форму, подвергаясь обработке. Это означает, что исследователи могут создавать крошечные сложные структуры, что они и продемонстрировали, воссоздав во всех деталях микроскопическую фигурку кролика.
Группа японских ученых испробовала множество различных методов конечной обработки крошечных структур из нового полимерного материала, включая воздействие высокой температурой, ультрафиолетовым светом и лазерными лучами. Они нашли, что последний метод оказался наиболее подходящим и универсальным благодаря тому, что используя тот же самый лазер, слой за слоем с помощью метода лазерной литографии создается форма будущего электрода из мягкого, почти жидкого, исходного полимерного материала.
По мнению исследователей, подобная технология может успешно использоваться не только для изготовления электродов медицинских имплантатов. С помощью подобной технологии можно будет изготавливать микроскопические катушки индуктивности, нагревательные элементы и токопроводящие детали микроэлектромеханических систем, имеющих обширнейшую область применения.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
31.05.2013