به گزارش «شیعه نیوز»، محققان پژوهشکده مواد پلیمری دانشگاه صنعتی سهند تبریز در جریان ساخت آرایه های الکترودی نفوذی، موفق به طراحی نوع جدیدی از الکترودهای درون-قشری چهار ساقه جهت افزایش تعداد کانال های تحریک و ثبت به ازای یک مقدار مشخص کاهش یافته از پهنای ساق الکترود شدند.
دکتر کیومرث جلیلی مسئول این تیم تحقیقاتی گفت: این الکترود متشکل از دو لایه با پوشش فلزی است که این دو لایه می توانند بوسیله یک فیلم دیالکتریک از هم جدا شوند.
وی افزود: لایه پائینی این الکترودها تراک های هادی را تشکیل داده و لایه بالایی هم به عنوان حامل پدهای اتصالی و تحریک کننده عمل می کند، بطوری که در این طراحی پدها و تراک ها می توانند از میان لایه دیالکتریک بوسیله راهگاه های مدفون به همدیگر متصل شوند.
محقق دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی سهند و پژوهشکده مواد پلیمری تبریز خاطر نشان کرد: معماری مورد نظر روی قرص سیلیکون سخت و با استفاده از فرایند میکروفابریکیشن ایجاد شده و محصول حاصل دارای چهار ساق الکترودی به طول ۹ میلیمتر با ۱۶ سایت ثبت و تحریک کوچک (m ۳۴ ((m ۲۰) به ازای هر ساق (در مجموع ۶۴ کانال ثبت) برای ثبت سیگنال های الکتروگرافیک جهت آشکارسازی و اصلاح رفتارهای عصبی با میزان استهلاک توانی پایین و در نتیجه قابلیت کاربردهای کلینیکی هستند.
جلیلی خاطر نشان کرد: یکی دیگر ازدستاوردهای مهم این کار توسعه تکنیک کنده کاری نوری بصورت پساآمایش با استفاده از پرتو لیزر فوق سریع جهت ایجاد الگوهای نانو/ میکرومتری بی ساخت (Unstructured) برای بهبود کارایی الکتریکی آرایه میکروالکترودی است و عملکرد الکترودها برای کاربردهای ثبت و تحریک در قالب آزمونهای in vitro بر روی برش مغزی هیپوکامپوس انسانی کمیسازی و پتانسیل برانگیخته بطور موفقیت آمیزی ثبت شده است.
وی عنوان کرد: نتایج آزمون های الکتریکی نشان داد که روش پساپردازش با حکاکی لیزر توانسته است به طور موفقیت آمیزی آمپدانس فصل مشترک الکترود-بافت را از مقدار متوسط M ۳ تا k ۳۰ در فرکانس Hz ۱۰۰ کاهش داده که این مقدار به میزان حداقل ۱۰۰ برابر کمتر از نتایج بدست آمده در نمونه های ساخته شده تجاری است.
این محقق ادامه داد: آرایه های الکترودی درون قشری نفوذی که بصورت طولی فعالیت های مغز را ثبت میکند، ضمن اینکه ابزارهای بسیار قدرتمند برای تحقیقات پایه ای علوم اعصاب محسوب می شوند، در کاربردهای کلینیکی نیز ورود پیدا کرده اند.
به گفته وی، این نوع پروتزهای عصبی نقش بسیار مهمی در عملکرد سامانه های واسط عصبی داشته و بستر مناسبی را برای ثبت فعالیتهای عصبی و میزان کردن رفتار آنها از طریق تحریک الکتریکی فراهم می آورند.
عضو هیات علمی دانشگاه صنعتی سهند تبریز گفت: درحال حاضر، زمینه های نوظهور در دنیا در علم ساخت پروتزهای عصبی متمرکز شده اند که در بین این روشها، سودمندترین آنها نسل جدیدی از آرایه های میکروالکترودی (MEAs) نفوذی هستند که امکان دسترسی بی سابقه ای را به نورون های سیستم عصبی مرکزی (CNS) فراهم می آورند.
جلیلی اضافه کرد: این میکروالکترودها دارای نوک های فعالی هستندکه ابعاد آنها قابل مقایسه با اندازه نورون ها بوده (در حدود چند میکرون) و بنابراین می توانند به سیستم عصبی نفوذ کرده و دسترسی گزینشی به این نوع سلولها را داشته باشند.
محقق دانشگاه صنعتی سهند تبریز خاطرنشان کرد: این فناوری برای تحریک و ثبت سیگنال های عصبی مغزی با سطح بزرگ و تعداد بالایی از سایت های الکترودی و میدان و وضوح فضایی بهبودیافته از طریق افزایش تعداد کانال ها به ازای هر الکترود و نیز عمق نفوذ با کاربردهای ثبت تک واحدی، چند واحدی و تحریک کارا ، مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
جلیلی گفت: طرح ساخت میکروالکترود نفوذی تاکنون با پیشرفت زیادی همراه است و بهره برداری از این پروژه، گام بسیار مهم در توسعه تحقیقات درحوزه علوم شناختی به حساب می آید.
