Naukowcy z Duńskiego Uniwersytetu Technicznego, Uniwersytetu Kopenhaskiego, University College London i innych instytucji opracowali długą, cienką jak igła elektrodę mózgową z mikroskopijnymi kanałami. Urządzenie nazwane mAxialtrode zaprojektowano tak, aby wzdłuż jednego elastycznego włókna mogło rejestrować aktywność neuronów, dostarczać substancje na różne głębokości oraz stymulować wybrane obszary mózgu. Wyniki opublikowano w czasopiśmie Advanced Science.
Jedno włókno zamiast kilku urządzeń
Obecnie technologia ma przede wszystkim służyć jako narzędzie badawcze. Naukowcy mogliby dzięki niej dokładniej sprawdzać, jak sygnały przemieszczają się między różnymi warstwami mózgu podczas procesów związanych między innymi z padaczką, pamięcią i podejmowaniem decyzji. Takie badania mogą wymagać jednoczesnego obserwowania kilku struktur, a także dostarczania substancji lub pobudzania komórek w ściśle określonych miejscach. Połączenie kilku funkcji w jednym implancie może ograniczyć potrzebę umieszczania w mózgu wielu oddzielnych urządzeń.
Konstrukcja dopasowana do delikatnej tkanki
Standardowe włókna optyczne używane w badaniach mózgu mają zwykle płaskie zakończenie. Światło jest emitowane przede wszystkim na końcu włókna, określanym jako końcówka dystalna, dlatego urządzenie oddziałuje głównie z jednym miejscem tkanki. Ogranicza to możliwość jednoczesnego badania kilku warstw lub głębiej położonych struktur. mAxialtrode ma natomiast wiele punktów funkcjonalnych rozmieszczonych wzdłuż swojej długości. W jego środku znajduje się rdzeń przewodzący światło, a wokół niego umieszczono osiem mikroskopijnych kanałów. Mogą one transportować płyny, a także mieścić bardzo cienkie metalowe przewody służące do pomiaru aktywności elektrycznej mózgu. Gotowe włókno ma mniej niż pół milimetra średnicy. Jest również elastyczne, dzięki czemu może poruszać się razem z tkanką, zamiast sztywno na nią naciskać. Badacze zastosowali miękkie, przypominające tworzywo sztuczne włókna optyczne oraz specjalnie nachyloną końcówkę, która ma zmniejszać uszkodzenia podczas umieszczania implantu.
