همکاری صنعتی برای استفاده از نانومواد در ایمپلنت‌های مغزی

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، شرکت اینبرین نروالکترونیکس (INBRAIN Neuroelectronics) یکی از استارت‌آپ‌های انشعاب یافته از برنامه پرچم‌داری گرافن است. این استارت‌آپ توافقنامه‌ای برای توسعه فناوری عصبی امضا کرده است، فناوری که پتنت آن توسط شش موسسه تحقیقاتی دولتی ثبت شده است. این قرارداد راه را برای توسعه بیشتر و صنعتی کردن فناوری ثبت اختراع شده توسط مراکز CSIC، ICN 2، ICREA، CIBERBBN، UAB و IDIBAPS هموار می‌کند. اینبرین نروالکترونیکس این توافقنامه را برای بهره‌برداری و توسعه سه پتنت ثبت شده و یک راز تجاری امضا کرده است. این مالکیت‌های فکری در اختیار مؤسسه میکروالکترونیک بارسلونا (IMB-CNM) شورای تحقیقات علمی اسپانیا (CSIC)، مؤسسه علوم و فناوری نانو (ICN 2)، مؤسسه Recerca i Estudis Avanats (ICREA) و شبکه مرکز تحقیقات زیست پزشکی است. این شرکت توسعه و ساخت این فناوری‌ها را در مؤسسه Catal de Nanocincia i Nanotecnologia (ICN 2) و اتاق تمیز میکرو و نانوساخت مؤسسه میکروالکترونیک بارسلون (IMB-CNM) CSIC انجام خواهد داد. مدت‌هاست که پزشکان از آرایه‌ای از الکترود‌ها برای نظارت و تحریک فعالیت مغز استفاده می‌کنند. اما عملکرد فناوری‌های موجود در بازار، که مبتنی بر فلزاتی مانند پلاتین هستند، هنگام کوچک‌سازی به‌طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. الکترود‌های موجود که از نظر بالینی استفاده می‌شوند، بسیار بزرگ هستند و قادر به تحریک دقیق ناحیه آسیب دیده یا ثبت جزئیات فعالیت مغز نیستند. در نتیجه این الکترود‌ها برای درمان طیف وسیعی از اختلالات مغزی تا حد زیادی بی‌اثر بوده و باعث عوارض جانبی قابل توجهی شده‌اند. از این شرکت‌ها به سوی استفاده از موادی نظیر گرافن رفته‌اند. شرکت اینبرین نروالکترونیکس در سال 2019 توسط محققان ICN 2، IMB-CNM-CSIC و ICREA تاسیس شد و توسط کارولینا اگویلار، رهبری می‌شود. این شرکت با هدف رمزگشایی سیگنال‌های مغزی و توسعه درمان‌های عصبی الکترونیکی هوشمند مبتنی بر فناوری‌های گرافن، که در ابتدا توسط ICN 2 و دانشگاه منچستر توسعه داده شد، ایجاد شد. شرکت اینبرین نروالکترونیکس 15.5 میلیون یورو سرمایه از سرمایه‌گذاران مشهور محلی و اروپایی جذب کرده است که یک سرمایه‌گذاری قابل توجه در منطقه مدتک اسپانیا است. فناوری‌های جدیدی که اکنون منتقل شده‌اند، بر اساس کار مشترک تیم‌های علمی از مؤسسات مختلفی است که دارندگان مشترک این پتنت‌ها هستند. آنتون گویمریا محقق IMB-CNM-CSIC و یکی از بنیانگذاران شرکت اینبرین نروالکترونیکس توضیح می‌دهد: «این توافق به شرکت اینبرین نروالکترونیکس امکان ترجمه بالینی فناوری مبتنی بر ترانزیستور‌های گرافن را می‌دهد که توانایی‌های منحصر به فردی را در ثبت سیگنال‌های مغزی بسیار کند نشان داده است. این سیگنال‌ها پیامد‌های مهمی برای بیماری‌هایی مانند صرع و سکته مغزی و همچنین به طور کلی در رابط‌های مغز و کامپیوتر دارند. خوزه آنتونیو گاریدو، استاد ICREA در ICN 2، یکی از بنیانگذاران شرکت اینبرین نروالکترونیکس، می‌گوید: «ما امیدواریم که این فناوری به درک بهتر بیماری‌های عصبی کمک کند و در نهایت به توسعه نسل پیشرفته‌ای از درمان‌های عصبی الکترونیکی برای بهبود درمان آن‌ها کمک کند.» فناوری‌های ثبت شده شامل دستگاهی است که نوسان‌های جریان را در ابزار‌های ضبط سیگنال الکتروفیزیولوژیکی محدود می‌کند، مداری برای مالتی‌لکس کردن و بازخوانی حسگر‌های مقاومت متغیر داشته، و مجموعه‌ای از آرایه‌های ترانزیستور گرافن انعطاف‌پذیر برای نقشه‌برداری و داده‌های قشر مغز دارد. این فناوری‌ها در اتاق تمیز IMB-CNM-CSIC، ساخته می‌شود که یک زیرساخت علمی و فنی منحصربه‌فرد (ICTS) بوده که توسط وزارت علوم و نوآوری اسپانیا ایجاد شده است. این زیرساخت یکی از بزرگترین اتاق‌های تمیز برای تحقیقات علمی در جنوب اروپا است و تراشه‌هایی برای تحقیقات پیشرفته در زمینه‌هایی مانند پزشکی، عصب شناسی و اکتشافات فضایی را توسعه می‌دهد. ویژگی‌های جالب توجه گرافن باعث می‌شود که الکترود‌ها در حالی که عملکرد بسیار خوبی دارند، کوچک شوند. ایمپلنت‌های مبتنی بر گرافن می‌توانند الکترود‌های بیشتری نسبت به آرایه‌های الکترود‌های رایج پشتیبانی کنند، بنابراین قادر به ثبت اطلاعات و تحریک با وضوح بالا هستند. این نتیجه در نقشه‌برداری از فعالیت مغز با وضوح مکانی و زمانی بسیار موثر و مفید هستند