პენსილვანიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა შექმნეს ინოვაციური, რბილი ბიოელექტროდები, რომლებიც უშუალოდ პაციენტის ტვინის უნიკალურ სტრუქტურაზეა მორგებული. ექსპერტების დასკვნით, ტრადიციული, უხეში და სტანდარტული ფორმის სენსორებისგან განსხვავებით, 3D პრინტერით დაბეჭდილი ელექტროდები ტვინის ზედაპირს იდეალურად ერგება, რაც ნეიროდეგენერაციული დაავადებების მონიტორინგისა და მკურნალობის სრულიად ახალ შესაძლებლობებს აჩენს.
ჟურნალ Advanced Materials-ში გამოქვეყნებული ნაშრომის მიხედვით, ადამიანის ტვინის ზედაპირი ხვეულებისა და ღარებისგან შედგება, რომელთა განლაგებაც თითოეულ ადამიანში ინდივიდუალურია. არსებული ნეიროინტერფეისები ამ განსხვავებებს ვერ ითვალისწინებს, რის გამოც სტანდარტული ელექტროდები ტვინთან სრულფასოვან კონტაქტს ვერ ამყარებენ და ზოგჯერ რბილ ქსოვილებსაც კი აზიანებენ.
ამ პრობლემის გადასაჭრელად, მეცნიერებმა 21 პაციენტის MRI სკანირების საფუძველზე შექმნეს ტვინის დეტალური 3D მოდელები და თითოეული მათგანისთვის ინდივიდუალური ბიოელექტროდები დაამზადეს. ელექტროდები ძირითადად წყლით მდიდარი ჰიდროგელისგან არის შექმნილი, რაც მათ მოქნილობას ანიჭებს.
განსაკუთრებით საინტერესოა ელექტროდების ფიჭური, თაფლისებრი სტრუქტურა. ამ დიზაინის წყალობით, მოწყობილობა ბევრად უფრო რბილი და მსუბუქია, თუმცა მექანიკურ სიმტკიცესა და სიგნალების გადაცემის მაღალ მგრძნობელობას ინარჩუნებს. გარდა ამისა, 3D ბეჭდვის გამოყენება წარმოების დროს და ხარჯებს მინიმუმამდე ამცირებს.
ლაბორატორიულმა ტესტებმა დაადასტურა, რომ ინოვაციური ელექტროდები ტვინის სიგნალებთან თითქმის იდეალურ კავშირს ამყარებენ. მნიშვნელოვანია ისიც, რომ მჭიდრო კონტაქტის მიუხედავად, ისინი ხელს არ უშლიან ტვინის გარშემო სითხის ცირკულაციას, რაც ტრადიციული სენსორების ერთ-ერთი მთავარი ნაკლია.
ცხოველებზე ჩატარებულმა 28-დღიანმა დაკვირვებამ აჩვენა, რომ ორგანიზმს ჰიდროგელის მიმართ იმუნური რეაქცია არ გამოუვლენია და არც ელექტროდების მგრძნობელობა შემცირებულა. პროექტის ავტორები მომავალში ამ ტექნოლოგიის გამოყენებას არა მხოლოდ მონიტორინგისთვის, არამედ კონკრეტული ნევროლოგიური დაავადებების კლინიკური მკურნალობისთვისაც გეგმავენ.
წყარო: Wiley
