ایجاد ایمپلنتهای مغزی انعطافپذیر توسط MIT
به گزارش کارگروه فناوری اطلاعات سایبربان؛ مغز انسان یکی از آسیبپذیرترین ارگانهای بدن به حساب آمده و بافتی بسیار نرم دارد. در مقابل ایمپلنتهای مغزی به طور معمول از فلز و مواد سخت ساخته شده و به مرور زمان ممکن است باعث ایجاد عفونت شود.
مهندسان MIT به منظور رفع مشکل یاد شده در حال توسعه ایمپلنتهای عصبی انعطافپذیر و نرم هستند که میتواند به آرامی روی مغز قرار گرفته و برای مدتزمان طولانیتری بدون ایجاد مشکل در محل خود باقی بماند. این ابزار میتواند جایگزینی برای ایمپلنتهای امروزی برای نظارت بر فعالیت مغز باشد و در روند درمانی بیماران صرعی و پارکینسون مفید واقع شوند.
ابزار یاد شده از نوعی پلیمر یا پلاستیک نرم ساخته شده است که رسانای برق هستند. محققان با استفاده از چاپگری 3 بعدی محلول پلیمری مایعی را به مادهای چسبناک تبدیل کنند. محققان برای بررسی عملکرد دستاورد خود چندین ابزار الکتریکی نرم شامل الکترودهای لاستیکی و کوچک توسعه دادند که در مغز موش کار گذاشته شده است. در حالی این موش به صورت آزادانه در محیطی کنترل شده حرکت میکرد، تراشه میتوانست فعالیتهای آن را از طریق اعصاب پیگیری کند. محققان با بررسی این علائم موفق شدند تصور بهتری از فعالیتهای ذهن به دست آورند که در ساخت ایمپلنتهایی با طول عمر بالا کاربرد دارد.
هوانوو یوک (Hyunwoo Yuk)، یکی از محققان پروژه یاد شده گفت:
ما امیدواریم مردم به کمک طرح اثبات فناوری مذکور بتوانند به سرعت ابزارهای مختلفی تولید کنند. آنها میتوانند طراحی و کدهای چاپ تغییر داده و در 30 دقیق به یک طراحی جدید دست پیدا کنند.
پلیمرهای رسانه به علت قابلیت انعطافپذیری منحصر به فرد خود، از مدتها قبل مورد توجه پژوهشگران قرار گرفتهاند. از این پلیمرها میتواند برای تولید پوششهای ضد الکتریسیته بهره گرفت.
یوک ادامه داد:
یک محلول پلیمری را میتوان به سادگی روی دستگاههای الکتریکی مانند صفحهنمایش لمسی اسپری کرد؛ اما شکل مایع برای پوششهای همگن مناسب است. به کارگیری این مواد در بافتهای دو بعدی بسیار مشکل و در نمونههای 3 بعدی غیرممکن است.
محققان در زمان تحقیقات به این نتیجه رسیدند که اگر میتوان پلیمرهای رسانه قابلچاپ به وجود آورد؛ امکان استفاده از آنها به عنوان میزبان مدارهای الکتریکی نرم وجود دارد. پژوهشگران به همین منظور از پلیمری به نام « پلی استایرن سولفونات» (polystyrene sulfonate) بهره گرفته و آن را به شکل جوهری با رنگ آبی تیره در آوردند. این پلیمر سپس با آب و فیبرهای نانویی از جنس خود ترکیب شده و مادهای رسانه را با وجود میآورد که جریان الکتریسیته در آن وجود دارد.
با وجود این اگر از پلیمر یاد شده در حالت مایع استفاده شود، احتمال نشت آن در زمان کاشت زیر پوست وجود دارد؛ بنابراین محققان باید راهی برای ضخیمتر کردن آن به وجود میآورند. آنها هیدرو ژلهایی را با غلطتهای مختلف الیاف نانو به وجود آورده و متوجه شدند 5 تا 8 درصد وزن الیاف را مادهای چسبناک مشابه با خمیردندان به وجود میآورد که از ساختاری پایدار و رسانه برای تغذیه چاپگرهای سهبعدی برخوردار است.
محققان امیدوارند در آینده بتوان از دستاورد آنها برای درمان بیماریهای مغزی بهره گرفته؛ اما هیچ زمانی را برای تجاریسازی و تکمیل دستاورد خود مشخص نکردند.
