کاشت ایمپلنت نانویی در مغز انسان در آینده نزدیک

به گزارش ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، شرکت اینبرین نروالکترونیکس (INBRAIN Neuroelectronics)، ایمپلنت مغزی طراحی کرده است که می‌تواند سیگنال‌ها را بخواند و مغزی را تحریک کند. این رابط مغز و کامپیوتر (BCI) از گرافن برای ایجاد رابطی با وضوح بالا با مغز استفاده می‌کند. این شرکت اعلام کرده است که خود را برای اولین آزمایش روی انسان که برای تابستان امسال برنامه‌ریزی شده است، آماده می‌کند.

این فناوری نوعی رابط مغز و کامپیوتر است که برای تشخیص‌های پزشکی، به عنوان دستگاه ارتباطی برای افرادی که نمی‌توانند صحبت کنند و برای کنترل تجهیزات خارجی از جمله اندام‌های رباتیک استفاده می‌شود. با این حال، شرکت اینبرین نروالکترونیکس قصد دارد فناوری BCI خود را به یک ابزار درمانی برای بیماران مبتلا به مشکلات عصبی مانند بیماری پارکینسون تبدیل کند. زیست‌سازگاری و سمیت فناوری شرکت اینبرین نروالکترونیکس در شرایط آزمایشگاهی و داخل بدن مورد آزمایش قرار گرفته است و در مطالعات مربوط به مدل‌های حیوانات، این فناوری با موفقیت مورد استفاده قرار گرفته است.

گرافن ویژگی‌های خارق‌العاده‌ای دارد که آن را به یک ماده بسیار مطلوب برای کاربردهای متنوع در زمینه پزشکی و مراقبت‌های بهداشتی تبدیل می‌کند. استحکام استثنایی، انعطاف‌پذیری، هدایت الکتریکی بالا، زیست‌سازگاری، شفافیت و مساحت بزرگ، راه‌هایی را برای پیشرفت در حوزه‌های مختلف از جمله حسگرهای زیستی و ابزارهای تشخیصی باز کرده است، یک مثال قابل توجه توانایی گرافن در تعامل با سلول‌ها و بافت‌ها است که نوید خوبی برای نظارت پزشکی می‌دهد.

از آنجا که تراشه شرکت اینبرین نروالکترونیکس از گرافن ساخته شده، این رابط عصبی دارای ویژگی‌های جالبی از جمله توانایی استفاده برای ضبط و تحریک مغز است. تراشه‌ها معمولا از فلز ساخته می‌شوند که موجب یک مشکل رایج به نام واکنش فارادی می‌شود که نوع خاصی از فرآیندهای الکتروشیمیایی بوده که بین الکترود فلزی و محلول الکترولیت اتفاق می‌افتد. این واکنش‌های فارادایی کارایی تراشه‌های فلزی را کاهش می‌دهد بنابراین اینبرین نروالکترونیکس، گرافن را جایگزین فلزات کرده است.

کارولینا آگیلار، مدیر عامل و یکی از بنیان‌گذاران اینبرین نروالکترونیکس گفت: فلزات دارای واکنش‌های فارادی هستند که در واقع باعث می‌شود همه الکترون‌ها با یکدیگر تعامل داشته باشند و کارایی آن‌ها را برای انتقال سیگنال‌ها به مغز کاهش می‌دهد.

این شرکت تراشه را روی یک ویفر با استفاده از روش‌های نیمه‌رسانای استاندارد تولید می‌کند و آن را بسیار نازک در حد۱۰ میکرومتر نگه می‌دارد. این تراشه با ویژگی‌های گرافن، خواندن سیگنال‌های مغزی با وضوح بالا و تحریک را امکان‌پذیر می‌کند.

اولین آزمایش انسانی تراشه اینبرین نروالکترونیکس در دانشگاه منچستر انجام خواهد شد. این تراشه طی جراحی تومور مغزی برای کمک به جراحان برای شناسایی بافت سرطانی با دقت میکرومتریک بالا استفاده خواهد شد و به جراحان اجازه می‌دهد تا تومور را حذف کنند.