Un lot d’électrodes imprimées en 3D
Les électrodes implantées dans le cerveau ont de nombreuses utilisations, allant du contrôle des bras prothétiques à la surveillance de l’activité neurale. Elles pourraient bientôt être plus efficaces que jamais, car les scientifiques ont maintenant mis au point des électrodes souples et molles.
Habituellement, les électrodes sont principalement faites de métal rigide. Par conséquent, lorsqu’elles sont implantées dans des tissus cérébraux mous, une inflammation et l’accumulation de tissu cicatriciel peuvent se produire. Sous la direction du professeur Xuanhe Zhao du MIT, une équipe américaine et chinoise a entrepris de développer une alternative plus conviviale pour les patients.
Les chercheurs ont commencé avec un polymère électroconducteur existant, connu sous le nom de PEDOT:PS. Dans sa forme habituelle, la substance est assez liquide et coulante – elle est destinée à être utilisée comme revêtement, et non comme matériau de construction pour des objets autonomes.
Cette limitation a été résolue en lyophilisant le PEDOT:PS, en éliminant sa composante liquide et en laissant derrière lui une matrice sèche de nanofibres conductrices. Ces fibres ont ensuite été mélangées avec de l’eau et un solvant organique, créant un hydrogel visqueux qui pouvait être extrudé à travers la buse d’une imprimante 3D pour former les électrodes caoutchouteuses.
Lors de tests en laboratoire, l’une de ces électrodes a été implantée dans le cerveau d’une souris vivante, et utilisée avec succès pour lire les signaux électriques d’un seul neurone. Ces signaux sont produits par le cerveau sous forme d’ions, qui ne sont généralement détectés qu’à la surface des électrodes métalliques traditionnelles. Comme ce n’est pas le cas avec les électrodes du MIT, les scientifiques pensent qu’elles devraient être plus précises dans la lecture des signaux.
« La beauté d’un hydrogel polymère conducteur est qu’en plus de ses propriétés mécaniques douces, il est constitué d’un hydrogel, qui est ioniquement conducteur, et aussi d’une éponge poreuse de nanofibres, dans laquelle les ions peuvent entrer et sortir », explique Baoyang Lu, membre de l’équipe de l’Université normale des sciences et technologies de Jiangxi. « Comme tout le volume de l’électrode est actif, sa sensibilité est accrue ».
http://news.mit.edu/2020/engineers-3d-print-brain-implants-0330
