Pruebas neuronales compatibles con MEMS basadas en grafeno para estimulación y grabación

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Ciencias de los materiales
• La neurociencia

Sus antecedentes:

• Las sondas neuronales metálicas convencionales causan artefactos de resonancia magnética y riesgos térmicos.
• El avance de la neuroimagen funcional requiere materiales de interfaz neural mejorados.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar una sonda neural libre de metales para aplicaciones integradas en resonancia magnética.
• Mejorar el rendimiento electroquímico y la biocompatibilidad para el registro neuronal.

Principales métodos:

• Fabricación de sondas neuronales de grafeno multicapa (MLG) mediante deposición por rociado en poliimida.
• Caracterización de las propiedades electroquímicas (capacidad de almacenamiento de carga, límite de inyección) y las propiedades mecánicas (módulo de Young).
• Evaluación de la compatibilidad MRI (artefactos de susceptibilidad, calentamiento inducido por RF) y el rendimiento in vivo a largo plazo en el hipocampo del ratón.

Principales resultados:

• Las sondas MLG demostraron una capacidad de almacenamiento de carga y límites de inyección significativamente más altos en comparación con los electrodos de oro.
• Las sondas mostraron artefactos mínimos de resonancia magnética y calentamiento inducido por RF (<0,4 °C a 9,4 T).
• El rendimiento electrofisiológico estable se mantuvo durante seis meses in vivo con baja deriva de impedancia.

Conclusiones:

• La sonda neural MLG ofrece una eficacia electroquímica superior y compatibilidad con la RM.
• Esta sonda sin metal es una herramienta prometedora para interfaces neuronales avanzadas integradas con resonancia magnética.
• Los materiales basados en grafeno tienen un potencial significativo para futuras aplicaciones bioelectrónicas.