Implantes com interface flexível restauram os movimentos de ratos.
- Jan 14, 2015
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Pesquisadores suíços permitem que ratos com lesões neurológicas andem de novo com um implante eletrônico elástico
A ciência atualmente possui todos os tipos de planos ambiciosos para leitura de sinais cerebrais como por exemplo controlar cadeiras de rodas, ou componentes eletrônicos que superem as lesões na coluna vertebral. Mas a maioria dessas idéias para implantes que podem interagir com o sistema nervoso se deparam com um problema de materiais básicos: os fios são rígidos e corpos são macios.
Isso motivou alguns pesquisadores da École Polytechnique Fédérale, em Lausanne, na Suíça, para projetar um implante eletrônico macio e flexível, que dizem que tem a mesma capacidade de dobrar e esticar como a dura-máter, a membrana que envolve o cérebro ea medula espinhal.
Os cientistas, incluindo Gregoire Courtine, já mostraram que os implantes podem permitir que os ratos com lesões na coluna vertebral andem novamente. Eles fizeram isso enviando padrões de choques elétricos para a medula espinhal através de eletrodos colocados dentro da coluna vertebral (ver “Paralyzed Rats Take 1,000 Steps, Orchestrated by Computer”). Mas os fios rígidos acabaram danificando o sistema nervoso dos ratos.
Então Courtine juntou engenheiro elétrico Stéphanie Lacour para chegar a um novo implante. Ele é feito de silicone macio, fios de ouro elásticos, e eletrodos de borracha salpicado de platina, bem como através de um microcanal que os investigadores foram capazes de bombear drogas.
O trabalho baseia-se em avanços contínuos em eletrônica flexível. Outros cientistas construíram remendos que correspondem as propriedades da pele e incluem circuitos, sensores, ou até mesmo rádios.
O que há de novo é como os implantes eletrônicos elásticos estão se fundindo com um esforço de ampliação de inventar novas maneiras de enviar e receber sinais de nervos.
"As pessoas estão empurrando os limites, porque todo mundo quer interagir precisamente com o cérebro e o sistema nervoso", diz Polina Anikeeva, um cientista de materiais do MIT que desenvolve linhas de fibra óptica ultrafinos como uma forma diferente de interagir com o tecido neural.
A razão de eletrodos de metal ou de plástico, eventualmente, causarem danos, ou parar de trabalhar, é que causam compressão e dano tecidual. Um implante duro, mesmo que seja muito fino, irá ainda não esticar como a medula espinhal. "Ele desliza contra o tecido e produz uma grande quantidade de inflamação", diz Lacour. "Quando você se curvar para amarrar o cadarço do tênis, a medula espinhal se estende por vários por cento."
Os implantes imitam uma propriedade do tecido humano chamado viscoelasticidade, algo entre a borracha e um fluido muito grosso. Um aperto de mão com força e ele irá deformar, mas então o fluxo retorna ao lugar.
Usando o implante flexível, os cientistas suíços relataram hoje na revista científica de que eles poderiam superar lesão medular em ratos por envolvê-lo em torno da medula espinhal e do envio de sinais elétricos as patas traseiros do roedor. Eles também bombeam produtos químicos para melhorar o processo.
O objectivo final deste tipo de pesquisa é um implante que poderia restaurar a capacidade de uma pessoa paralisada voltar a andar.
Fonte:
http://www.technologyreview.com/news/533971/a-bendable-implant-taps-the-nervous-system-without-damaging-it/
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