Científics de l'IMB-CNM del CSIC, del CIBER-BNN, d'ICREA, de l'ICN2, de l'ICFO i de l'IDIBAPS han desenvolupat i patentat un implant flexible de grafè per mesurar senyals electrofisiològiques. Té una sensibilitat sense precedents per registrar l'activitat més subtil d'òrgans com el cervell, el cor, els nervis o la medul·la espinal. La tecnologia, provada amb èxit per registrar l'activitat cerebral i destacada a la portada de Nature Materials, s'ofereix al sector mèdic i a grups de recerca, especialment de l'àmbit de la neurologia.
El desenvolupame3nt és portada de la edició de març 2019 de Nature Materials.L'ús d'elèctrodes col•locats directament sobre una àrea exposada del cervell per registrar l'activitat elèctrica de l'escorça cerebral és una pràctica creixent en el camp de la investigació. Hi ha diverses tecnologies en desenvolupament que s'intenten obrir un lloc en el mercat com inferfases cervell-ordinador i pròtesis neuronals. No obstant això, cap d'elles compleix amb tots els requisits per convertir-se en la interfase ideal.
Un dels materials més prometedors en aquest camp és el grafè: és biocompatible, flexible, té una baixa dimensionalitat i bones propietats electròniques.
Científics del grup d'Aplicacions Biomèdiques(GAB) dirigit per Rosa Villa, de l'Institut de Microelectrònica de Barcelona (IMB-CNM) del CSIC, i del grup dirigit per Jose A. Garrido de l'Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2), han desenvolupat i patentat un implant basat en microtransistores de grafè, que detecta activitat elèctrica cerebral a freqüències extremadament baixes, per sota dels 0,1 Hz, i sobre grans àrees. És una sensibilitat sense precedents, que permet accedir a l'activitat electrofisiològica de baixa freqüència que fins ara passava inadvertida.
En aquest desenvolupament, que ha estat posat a prova amb èxit per detectar activitat cerebral i els resultats del qual han estat destacats a la portada de la revista Nature Materials, és obra d'un gran equip multidisciplinar. A més dels centres esmentats, també han participat la Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), el Consorci Centre de Recerca Biomèdica en Xarxa (CIBER-BBN), Institut de Ciéncies Fotòniques (ICFO), i de l'Institut d'investigacions Biomèdiques August Pi i Sunyer (IDIBAPS).
Els autors de la patent d’aquesta oferta tecnológica són els científics Anton Guimerà Brunet, Eduard Masvidal-Codina i Rosa Villa, de l’IMB-CNM-CSIC; José A. Garrido, investigador ICREA al ICN2; Xavi Illa, del IMB-CNM-CSIC i del CIBER-BBN; i Mavi Sánchez-Vives, científica ICREA a l’IDIBAPS.
Té una sensibilitat sense precedents, que permet accedir a l'activitat electrofisiològica de baixa freqüència que fins ara passava inadvertida
L'implant està realitzat amb grafè, or i polímer, el que ha permès aconseguir un dispositiu flexible, que s'adapta perfectament a la superfície cerebral sense lesionar i permet registrar i amplificar el senyal de l'activitat de elèctrica del cervell abans de transmetre-la al receptor, amb un nivell molt baix de soroll.
En el cas del cervell, gran part de l'activitat és de baixa freqüència i fins ara no era detectable pels sistemes actuals. A més, aquests senyals de baixa freqüència revelen informació crucial sobre diferents esdeveniments, com l'inici i les fases d'un atac d'epilèpsia, per la qual cosa s'espera que l'implant permeti l'avanç en la investigació d'aquest trastorn. L'implant també pot aplicar-se per a l'estudi i la monitoritzar els efectes en el cervell d'un fàrmac.
Aquesta tecnologia també pot ser aplicada per registrar l'activitat d'altres sistemes biològics, com els nervis perifèrics, el cor, el sistema circulatori o la medul·la espinal, entre d'altres. Per la seva flexibilitat, pot adaptar-se a la geometria de qualsevol estructura biològica.
Nature Materials (2018). Published: 31 December 2018. https://www.nature.com/articles/s41563-018-0249-4
Jed A. Hartings. How slow can you go? Nature Materials (2018). Published: 31 December 2018. https://www.nature.com/articles/s41563-018-0272-5
Contacte:
Isabel Gavilanes Pérez
Vicepresidencia Adjunta
de Transferencia del Conocimiento - CSIC
Tel.: +34 93 594 77 00 ext. 2424
E-mail: