Учёные создали электрод-оригами для имплантации в мозг

Исследователи из EPFL (Федеральной политехнической школы Лозанны) разработали компактный и гибкий электрод-оригами, который можно будет имплантировать в мозг пациентов с эпилепсией и другими заболеваниями центральной нервной системы в ходе минимально инвазивных операций.

Учёные создали электрод-оригами для имплантации в мозг
2023 EPFL / Alain Herzog

Созданный швейцарскими учёными электрод состоит из золотых дорожек, лежащих в толще прозрачного эластомера – достаточно тонкого, чтобы поместиться в пространстве между поверхностью мозга и черепом. Главной особенностью устройства является тот факт, что его возможно имплантировать пациентам через небольшое отверстие в черепе. Заняв нужное положение, он, будто распускающийся цветок оригами, расправит «лепестки» с токопроводящими компонентами, чтобы увеличить пятно контакта с головным мозгом, а значит – задействовать в терапии больше нейронов. Имплантация такого устройства представляет собой гораздо менее инвазивный процесс, чем с традиционными электродными сетками для ЭЭГ и электрокортикографии, поскольку медикам не нужно производить широкую трепанацию черепа.

Учёные создали электрод-оригами для имплантации в мозг
2023 EPFL / Alain Herzog

Перед имплантацией электрод помещается в цилиндрическую трубку, которая называется «погрузчиком». Погрузчик проводит имплантат к мозгу через отверстие в черепе диаметром всего 2 см. Затем в устройство вводится небольшое количество изотонического раствора (например, физраствора), и его «щупальца» мягко разводятся в стороны. К слову, их спиральная форма играет важную роль в равномерном распределении материала в тесном пространстве черепной коробки. В развёрнутом виде диаметр электрода составляет 4 см. По словам соавторов исследования робототехника Сукхо Сона и нейротехнолога Стефани Лакур, воплощение данной технологии стало возможным благодаря развитию отрасли мягкой робототехники. В частности, уникальный электрод полагается на механизм выворачивания, благодаря которому медики могут в ограниченном пространстве развернуть сеть произвольной площади, не оказывая чрезмерного давления на ткани мозга.

 
По данным исследователей из EPFL, электрод-оригами уже успешно испытали на карликовых домашних свиньях, которых нередко используют в лабораторных и медицинских исследованиях из-за биохимического, анатомического и физиологического сходства с людьми. Имплантация сеток электродов позволяет улучшить качество жизни пациентов с эпилепсией и прочими заболеваниями ЦНС, однако применение традиционных устройств предполагает проведение инвазивного хирургического вмешательства. Минимизация инвазивности упростит саму процедуру и сократит период реабилитации пациента. В настоящий момент дочерняя компания EPFL Neurosoft Bioelectronics работает над тем, чтобы доказать перспективность данной разработки, перейти ко клиническим испытаниям устройства и добиться его коммерциализации уже в обозримом будущем.

2023 EPFL / Alain Herzog
Поділитися в соцмережах

Залишити відповідь