محققان دانشگاه لینشوپینگ، نانوسیم‌های طلا و الکترودهای نرمی را ساخته‌اند، که می‌توانند به سیستم عصبی متصل شوند و برای درمان بیماری‌های عصبی مفید باشند.
به گزارش تکناک، این فلز گرانبها می‌تواند در رابط‌های نرم برای اتصال الکترونیک به سیستم عصبی با اهداف پزشکی استفاده شود. نانوذرات طلا به دلیل اندازه کوچک و ویژگی‌های شیمیایی خاص، می‌توانند به طور مؤثری در درمان بیماری‌هایی مانند: آلزایمر، پارکینسون و صرع مورد استفاده قرار گیرند.
الکترودها با بهبود انتقال سیگنال‌های عصبی و کاهش التهاب طراحی شده است، که مانند اعصاب نرم، قابل کشش و رسانای الکتریکی باشند و انتظار می‌رود که طول عمر بالایی در داخل بدن داشته باشند.
چالش‌ها و راهکارها
با وجود این، ایجاد رابطی که در آن الکترونیک بتواند با مغز یا سایر بخش‌های سیستم عصبی تعامل داشته باشد، چالش‌های منحصربه‌فردی را به همراه دارد.
تیلاس تیبرانت، رهبر این تحقیق گفت: «هادی‌های کلاسیک مورد استفاده در الکترونیک، فلزات بسیار سخت هستند. اما خواص مکانیکی سیستم عصبی بیشتر مانند ژله نرم می‌باشند. برای اینکه بتوان یک سیگنال دقیق ارسال کرد، باید به رشته‌های عصبی مورد نظر خیلی نزدیک شد، اما از آنجایی که بدن به طور دائم در حرکت است، دستیابی به تماس نزدیک بین هادی سخت و سیستم‌هایی که نرم و شکننده است، مشکل‌ساز می‌شوند.»
محققان علاقه‌مند به ایجاد الکترودهایی با رسانایی بالا و خواص مکانیکی هستند که نرمی بدن را تقلید می‌کنند.
در سال‌های اخیر، مطالعات متعدد نشان داده‌اند که الکترودهای نرم ممکن است نسبت به الکترودهای سخت آسیب کمتری به بافت وارد کنند.
در مطالعه‌ای که به تازگی در مجله Small منتشر شده است، تیمی از محققان دانشگاه لینشوپینگ نانوسیم‌های طلا ایجاد کردند، که هزار برابر نازک‌تر از موی انسان هستند و آنها را در یک ماده الاستیک قرار دادند تا میکروالکترودهای نرم تولید کنند.
تیبرانت در این باره اعلام کرد: «ما موفق شده‌ایم یک نانو ماده جدید و بهتر از نانوسیم‌های طلا در ترکیب با لاستیک سیلیکونی بسیار نرم بسازیم. کار کردن این نانوسیم‌ها با هم باعث ایجاد رسانایی می‌شود که رسانایی الکتریکی بالایی دارد، همچنین بسیار نرم می‌باشد و از مواد زیست‌سازگاری ساخته شده است که به خوبی در بدن کار می‌کنند.»
لاستیک سیلیکونی در ایمپلنت‌های پزشکی از جمله پروتز سینه استفاده می‌شود. همچنین این الکترودهای نرم حاوی فلزاتی مانند طلا و پلاتین هستند، که اغلب در تجهیزات پزشکی برای اهداف بالینی از آنها بهره گرفته می‌شود.
با وجود این، ایجاد نانوساختارهای بلند و باریک طلا نیازمند تلاش قابل توجهی است. محققان روش جدیدی برای تولید نانوسیم‌های طلا با استفاده از نانوسیم‌های نقره ایجاد کرده‌اند.
خواص منحصربه‌فرد نقره آن را به ماده‌ای عالی برای ایجاد نانوسیم‌های مورد علاقه محققان تبدیل می‌کند. همچنین نقره در برخی از نانومواد قابل کشش استفاده می‌شود. اگر چه یکی از اشکالات نقره این است که از نظر شیمیایی واکنش‌پذیر می‌باشد.
با گذشت زمان، کارد و چنگال نقره ممکن است به دلیل واکنش‌های شیمیایی روی سطح کدر شود. به طور مشابه، نقره در نانوسیم‌ها امکان دارد خراب و باعث فرار یون‌های نقره شود. غلظت بالای یون‌های نقره می‌تواند برای انسان سمی باشد.
محققان نشان داده‌اند که میکروالکترودهای نرم و الاستیک می‌توانند سیگنال‌های عصبی موش را تحریک و ضبط کنند.
این ماده باید برای مدت طولانی در کاربردهایی با وسایل الکترونیکی نرم تعبیه شده در بدن دوام بیاورد. محققان پایداری ماده جدید را آزمایش کردند و به این نتیجه رسیدند که حداقل سه سال دوام خواهد آورد که بهتر از بسیاری از نانومواد توسعه یافته تاکنون است.
محققان در حال پالایش مواد و ایجاد الکترودهای کوچک‌تر به سلول‌های عصبی هستند.
