Mjuk elektronik i hjärnor kan förhindra epilepsianfall

Den nya materialtekniken är framtagen av Klas Tybrandt, forskningsledare vid Laboratoriet för organisk elektronik vid Linköpings Universitet, tillsammans med forskare i Zürich och New York. Metoden som forskarna har tagit fram är baserad på ett nytt elastiskt material som är biokompatibelt och som behåller hög elektrisk ledningsförmåga även när det töjs till sin dubbla längd. Materialet är mjukt som mänsklig vävnad och består av tunna guldbelagda nanotrådar i titanoxid, inbäddade i silikongummi. – Mikrofabrikation av mjuka elektriskt ledande kompositmaterial har många utmaningar. Vi har tagit fram en process för att tillverka de små elektroderna som samtidigt bevarar materialens biokompabilitet. Processen är också materialsnål, vilket gör att vi kan arbeta med ett relativt dyrt material som guld till en låg kostnad, säger Klas Tybrandt, forskningsledare för området Mjuk elektronik, vid Laboratoriet för organisk elektronik, Linköpings Universitet, i ett pressmeddelande. Elektroderna är 50 µm stora och placerade på ett avstånd av 200 µm från varandra. Vid tillverkningen får man plats med 32 elektroder på en mycket liten yta. Hela proben på bilden är 3,2 mm bred och 80 µm tjock. Forskarkollegor till Klas Tybrandt har implanterat materialet i hjärnan på råttor och har under tre månader samlat in signaler av hög kvalitet från de fritt rörliga råttorna. – När cellerna i hjärnan skickar ut signaler bildas en spänning som elektroderna fångar upp och skickar vidare via en liten förstärkare. Vi kan också se från vilka av elektroderna signalerna kommer, det vill säga var i hjärnan signalerna har sitt ursprung. Denna typ av spatiotemporal information är viktig för framtida tillämpningar. Förhoppningen är att vi ska kunna se var exempelvis signalen som orsakar ett epileptiskt anfall startar, en förutsättning för att kunna behandla framtida anfall. Ett annat användningsområde är hjärna-maskin-gränssnitt där framtida teknik och proteser kan styras med nervsignaler. Det finns även en rad intressanta tillämpningar mot nervsystemet i kroppen och dess reglering av olika organ, säger Klas Tybrandt.