Implantaten. Hersenenelektroden die oplossen in de hersenen na het voltooien van hun missie? Dit is wat een team van verschillende universiteiten, waaronder Illinois (VS) en Pennsylvania, geleid door John Rogers, een van 's werelds toonaangevende specialisten op het gebied van hersenimplantaten, publiceerde in een Nature Materials- publicatie en gedeeltelijk werd gefinancierd door het Defense Advanced Research Projects Agency (Darpa). Het registreren van hersenactiviteit wordt nu vaak gebruikt voor het diagnosticeren en behandelen van neurologische aandoeningen zoals epilepsie, de ziekte van Parkinson, depressie, chronische pijn of aandoeningen van het perifere zenuwstelsel. Het is bijvoorbeeld essentieel om de werking van de hersenen nauwkeurig in kaart te brengen voordat een tumor wordt verwijderd of een epileptische focus wordt behandeld of om de plaatsing van intracerebrale stimulerende elektroden bij de behandeling van de ziekte of depressie van Parkinson te helpen. diep.

Voorkom een ​​tweede operatie

Om de hersenen vóór de operatie te "monitoren", worden bij routineprocedures elektrodenroosters geïmplanteerd op de cortex tijdens een eerste procedure. De patiënt kan dit apparaat een tot drie maanden bewaren om de juiste maatregelen te nemen. " We doen preoperatieve verkenning, om erachter te komen waar de focus ligt op resectie (verwijderen), bijvoorbeeld bij epilepsie", zegt Dr. Mircea Polosan, een psychiater in het Grenoble University Hospital, op het moment van de operatie. dat deze roosters in een tweede procedure ook worden verwijderd. "

Ondanks alle genomen voorzorgsmaatregelen, bestaat er een risico tijdens deze "de-implantatie". Dit vereist een nieuwe interventie en permanente elektronische apparatuur kan de focus zijn van een infectie. "Het gebruik van resorbeerbare elektroden voor dergelijke onderzoeken zou het gevaar en de kosten van het verwijderen van de elektroden aan het einde van deze periode, gedurende welke standaardapparaten vezelig kunnen worden of aan het weefsel hechten, elimineren", merken de auteurs van de Universiteit van New York op. Illinois. " Een ideaal scenario zou de plaatsing van tijdelijke, resorbeerbare monitoringsystemen inhouden, die in staat zijn om een ​​continue stroom gegevens te verstrekken om medische zorg gedurende een vooraf bepaalde periode te begeleiden alvorens op te lossen."

De verbluffende eigenschappen van monokristal in nanomembranen

Afgelopen januari publiceerde dezelfde groep onderzoekers een onderzoek naar resorbeerbare sensoren. " De focus lag toen op een enkel meetpunt van druk en temperatuur in de intracraniële ruimte, zegt John Rogers. De nieuwste studie omvat het in kaart brengen van de ruimte en de tijd op meerdere punten van elektrische activiteit van de hersenen. De systemen zijn heel anders. "Hoe bereik je deze prestatie? De onderzoekers gebruikten nanomembranen van siliciummonokristal (Si NM's), een halfgeleider, met flexibele eigenschappen en die, ondergedompeld in biologische vloeistoffen, min of meer langzaam oplost, afhankelijk van de dikte.

De onderzoekers testten het apparaat in muizen in muizen. Door de signalen rechtstreeks van de cortex (ECoG) en het oppervlakte-electroencefalogram (EEG) op het wakkere dier op te nemen. In vitro en in vivo studies hebben aangetoond dat deze systemen betrouwbare en reproduceerbare metingen bieden zonder nadelige weefselreactie. " Absorbeerbaar elektronisch silicium biedt een ongekende mogelijkheid om geavanceerde monitoringsystemen te implementeren die de risico's, kosten en ongemakken die gepaard gaan met chirurgie elimineren bij het extraheren van de huidige apparaten die worden gebruikt voor postoperatieve monitoring, " zegt Brian. Litt, hoogleraar neurologie, neurochirurgie en bio-engineering co-auteur van deze studie. "Deze studie testte het nut van tijdelijke en resorbeerbare monitoringsystemen, die in staat zijn om een ​​continue stroom gegevens te verstrekken om medische zorg gedurende een gespecificeerde periode - dagen tot maanden - te begeleiden alvorens op te lossen . " De onderzoeker erkent echter dat de grootste uitdaging is om de oplostijd te programmeren. "Maar we leren snel."

Dr. Polosan ziet deze vooruitgang in een positief licht: "Dit is een zeer belangrijk pad voor bepaalde pathologieën die functionele en pre-operatieve verkenning vereisen." Het team van John Rogers is van plan ondertussen nog complexere meetinstrumenten te ontwikkelen, deze te testen op diermodellen van pathologieën voordat ze bij mensen worden getest.

Aanbevolen Editor'S Choice