ساخت نانوالکترودهای انعطاف‌پذیر برای BCI

تاریخ : ۲۶ فروردین, ۱۳۹۷

تعداد بازدید : ۲۰۴

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان موفق به ساخت کامپوزیتی برای تولید رابط مغز و کامپیوتر (BCI) شدند. آنها با استفاده از این کامپوزیت حاوی نانوسیم، رابطی ساختند و نشان دادند که انعطاف‌پذیری موجب عملکرد بهتر آن شده و از طرفی زیست‌سازگاری و دوام بالای این شبکه الکترودی نیز به عنوان مزیتی برای استفاده از آن بوده است.

رابط مغز و کامپیوتر به عنوان عنصر کلیدی در درمان برخی بیماری‌ها و اختلالات مغزی محسوب می‌شود. این فناوری در آینده نزدیک با برخی فناوری‌های مدرن ترکیب شده و در سامانه‌های زیستی آمیخته می‌شود.
اما پایداری دراز مدت رابط‌های مغز و کامپیوتر یکی از چالش‌های بزرگ محققان این حوزه محسوب می‌شود که دلیل آن فقدان تطابق میان بخش نرم بافت بدن و مواد صلب الکترونیکی است.
یافته‌های اخیر محققان در حوزه مواد الکترونیکی نرم و قابل انعطاف‌ نشان می‌دهد که نانومواد فلزی در ترکیب با لاستیک می‌تواند منجر به تولید مواد الکترونیکی نرمی شود که هدایت الکتریکی داشته و خواص مکانیکی مشابه بافت بدن دارد.
با این حال، محدودیت‌هایی در تولید مواد وجود داشته و فرآیندهای تولید به دلیل محدودیت‌های خود، مانع از تولید مواد الکترونیکی نرم با پتانسیل بالا به منظور استفاده در رابط‌های مغز و کامپیوتر می‌شوند.
در مقاله‌ای که محققان دانشگاه لینکوپینگ و دانشگاه کلمیبا به چاپ رساندند نشان دادند که شبکه‌ای از الکترودهای نرم می‌تواند سیگنال‌های نرونی را به مدت طولانی ثبت کند. این شبکه دانسیته بالایی داشته و در طول سه ماه که مورد استفاده قرار گرفت، با قدرت تفکیک بالا سیگنال‌های مغزی را به بیرون منتقل می‌کرد.
این شبکه با استفاده از مواد کامپوزیتی جدیدی ساخته شده که حاوی نانوسیم دی‌اکسید تیتانیم دارای پوشش طلا است. این نانوسیم در الاستومر سیلیکونی قرار داده شده است. این کامپوزیت هدایت الکتریکی بالایی داشته و خواص الکترونیکی عالی دارد. از دیگر ویژگی‌های این کامپوزیت، پایداری بالا و زیست‌سازگاری آن است که موجب شده تا برای استفاده در بخش زیست‌پزشکی ایده‌آل باشد. این کامپوزیت مورد پردازش قرار می‌گیرد تا تبدیل به شبکه‌ای از الکترودهای متراکم شود که برای این کار از یک روش ساخت جدید استفاده می‌شود. این روش به گونه‌ای است که زیست‌سازگاری و عملکرد کامپوزیت حفظ شود.
پیاده‌سازی و استفاده از این فناوری روی موش‌های آزمایشگاهی نشان داد که عملکرد الکترود به دلیل نرمی و تطابق با بافت زنده، به عنوان رابط مغز و کامپیوتر عالی است.
انعطاف‌پذیری این الکترود موجب شده تا بتوان آن را از میان یک فضای بسیار کوچک وارد بافت کرد.

منبع : https://www.advancedsciencenews.com/flexible-brain-machine-interface/

نظر شما
نظرسنجی

کتاب‌های‌ معرفی‌ شده در سایت را چگونه ارزیابی‌ می‌کنید؟