Conjunto de microelectrodos flexibles basados en poliimida para estimulación eléctrica transcorneal no invasiva

Área de la Ciencia:

• Oftalmología
• Ingeniería biomédica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• La estimulación eléctrica transcorneal (TES) muestra potencial para el tratamiento de enfermedades degenerativas de la retina (RDD).
• Los electrodos TES actuales, como DTL y ERG-JET, tienen limitaciones en la resolución espacial y la estimulación selectiva debido a su superficie metálica continua.
• Se necesitan electrodos TES avanzados que permitan una estimulación eléctrica precisa y espacialmente selectiva de la retina.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un nuevo electrodo de estimulación eléctrica transcorneal (TES) con mayor selectividad espacial.
• Permitir la activación dirigida de regiones específicas de la retina para posibles aplicaciones terapéuticas en DDR.
• Evaluar las propiedades eléctricas, electroquímicas y ópticas de la nueva matriz de microelectrodos.

Principales métodos:

• Fabricación de una matriz de 20 microelectrodos independientes utilizando micro mecanizado de superficie y electrónica flexible con aluminio, titanio y poliimida.
• Pruebas eléctricas y electroquímicas para evaluar la conductividad, la impedancia y la capacidad de almacenamiento de carga.
• Pruebas in vitro para la transmisión de señales eléctricas y mediciones de la transmitancia óptica en todo el espectro visible.

Principales resultados:

• El electrodo fabricado demostró una alta conductividad eléctrica de las estructuras de Al/Ti.
• Se logró una baja impedancia electroquímica (791 kΩ a 1,75 MΩ a 11-30 Hz) y una alta capacidad de almacenamiento de carga (1437 mC / cm2).
• Demostración in vitro exitosa de la transmisión de señales eléctricas y evaluación de la transmitancia óptica para el registro de electrorretinogramas (ERG).

Conclusiones:

• El conjunto de microelectrodos desarrollado ofrece TES selectivo espacialmente, un avance significativo con respecto a los electrodos convencionales.
• El proceso de fabricación simplificado y de bajo costo que utiliza Al, Ti y PI hace que el electrodo sea reproducible y viable.
• Este nuevo electrodo es prometedor para mejorar las intervenciones terapéuticas en RDD y el registro avanzado de electrorretinogramas.