Znajdź zawartość

Pracując nad umieszczaniem elektrod na miękkich materiałach, inżynierowie z Uniwersytetu Technicznego (TUM) w Monachium nanieśli macierze mikroelektrod na różne miękkie podłoża, m.in. na misie Haribo. Mikroelektrody można wykorzystać do bezpośrednich pomiarów sygnałów elektrycznych w mózgu czy sercu. By się to jednak udało, należy używać miękkich materiałów. Niestety, przytwierdzenie elektrod do takich materiałów za pomocą istniejących metod napotyka na parę problemów. Ostatnio jednak zespół z TUM i Forschungszentrum Jülich zdołał zrobić nadruk na misiu-żelce. Co ważne, prof. Bernhard Wolfrum i inni nie wydrukowali logo czy obrazu, ale macierze mikroelektrodowe, a takie komponenty mogą wykrywać zmiany napięcia wynikające z aktywności neuronów czy komórek mięśniowych. Choć macierze mikroelektrodowe są znane już od jakiegoś czasu, dotąd produkowano je z twardych materiałów, np. silikonu. W przypadku kontaktu z żywymi komórkami ma to, niestety, kilka minusów. W laboratorium twardość wpływa np. na kształt i organizację komórek. W organizmie twarde materiały mogą zaś uruchamiać stan zapalny lub negatywnie wpływać na funkcjonowanie narządu. Dotychczasowe próby umieszczania elektrod na miękkich materiałach bazowały na tradycyjnych metodach, a te są czasochłonne i wymagają dostępu do drogich wyspecjalizowanych laboratoriów. Jeśli zamiast tego wydrukuje się elektrody, prototyp da się uzyskać szybko i tanio. Nie ma też problemów z przeprojektowaniem - opowiada Wolfrum. Ekipa Wolfruma pracuje z nowoczesnymi drukarkami atramentowymi. Elektrody są drukowane za pomocą tuszu węglowego. By zapobiec wychwytywaniu sygnałów pobocznych, Niemcy dodają jeszcze neutralną warstwę ochronną. Proces testowano na paru różnych podłożach, w tym na poli(dimetylosiloksanie), PDMS, agarozie i na różnych postaciach żelatyny (stąd misie Haribo, które najpierw topiono, a potem pozostawiano do ponownego stwardnienia). Jak podkreślają autorzy publikacji z pisma npj Flexible Electronics, każdy z tych materiałów ma pewne pożądane właściwości, np. pokryte żelatyną implanty zmniejszają niechciane reakcje w żywej tkance. Dzięki eksperymentom na hodowlach komórkowych Niemcy potwierdzili, że czujniki zapewniają miarodajne pomiary. Z przeciętną średnicą rzędu 30 mikrometrów pozwalają także na pomiary dot. pojedynczych bądź kilku komórek. Problemem jest precyzyjne dostrojenie wszystkich komponentów - zarówno technicznych ustawień drukarki, jak i składu tuszu. W przypadku PDMS musieliśmy np. zastosować wstępną obróbkę, dzięki której tusz przywierał do powierzchni - wyjaśnia Nouran Adly. « powrót do artykułu

Agencja informacyjna Xinhua poinformowała, że chińscy naukowcy wszczepili do mózgów gołębi elektrody, które pozwalały na zdalne sterowanie ich lotem. Dzięki mikroelektrodom pracownicy centrum robotyki na Shandong University of Science and Technology "nakazywali" ptakom lecieć w prawo, w lewo, w dół lub w górę. Implanty stymulują różne obszary mózgu. Sygnały elektryczne wysyłane za pośrednictwem komputera naśladują impulsy generowane w naturze przez sam mózg — tłumaczy nadzorujący badania Su Xuecheng. Podobne eksperymenty jak z gołębiami przeprowadzono dwa lata temu z myszami. Ich autorem był również Xuecheng. Chińczyk uważa, że "zwierzęce roboty" doprowadzą do połączenia dwóch gałęzi nauki, biologii oraz komunikacji elektronicznej, i stworzenia całkiem nowej. Według niego, to niepowtarzalna szansa na opracowanie metod leczenia chorób, w których dochodzi do uszkodzenia nerwów.