Souple, Une technologie de capteurs à faible coût permettant des diagnostics et des traitements plus sûrs et améliorés des troubles cérébraux a été mise au point par les scientifiques de l'Université des sciences et technologies du roi Abdallah (KAUST) d'Arabie saoudite.

La cartographie de l'activité électrique du cerveau est essentielle pour comprendre les troubles neurologiques, comme la dépression et la maladie d'Alzheimer. Actuellement, réseaux multiélectrodes, appelées baies du Michigan ou de l'Utah, sont utilisés pour surveiller l'activité cérébrale. Fabriqué à partir de couches d'aiguilles conductrices de silicium, ces dispositifs rigides sont insérés à travers le cuir chevelu pour surveiller la surface du cerveau. Les aiguilles peuvent provoquer une inflammation des tissus et doivent donc être retirées dans un délai d'un an.

Muhammad Hussain et Aftab Hussain du KAUST Integrated Nanotechnology Laboratory et Integrated Disruptive Electronic Applications Laboratory voulaient développer un capteur souple et flexible qui pourrait être placé à la surface du cerveau dans l'espace intracrânien, offrant un meilleur contact et réduisant le risque de dommages aux tissus.

"Les capteurs nécessitent une électronique associée pour s'interfacer avec nous, et ces appareils électroniques dissipent la chaleur provoquant un effet de brûlure dans le cerveau qui peut endommager de façon permanente les tissus, " explique Muhammad Hussain. " Le défi est de garder l'électronique loin du cerveau. "

En travaillant dans ces paramètres, ils ont fabriqué un capteur composé d'électrodes d'or enrobées d'un revêtement polymère avec leurs connexions orientées verticalement, et, en plaçant les connecteurs sur le dessus du capteur et en les laissant traverser le support polymère, un circuit intégré (IC) pourrait être fixé sur le revers du dispositif, l'isoler de la surface du cerveau et prévenir les points chauds.

L'espace intracrânien du cerveau présente une superficie de seulement 64 cm2 pour cartographier plus de 80 milliards de neurones, il est donc non seulement plus sûr d'empêcher l'électronique d'entrer en contact avec le cerveau, il maximise également le nombre de neurones qui peuvent être surveillés par le réseau de capteurs.

"Le capteur est en contact avec les tissus mous du cerveau, où il collecte des données d'activité, et l'IC est placé sur le dessus, avec un matériau polymère isolant souple les séparant, permettant de cartographier une plus grande surface et une réduction de l'effet de chauffe, " dit Hussein.

En utilisant une technologie de pointe, utilisé pour la fabrication de circuits intégrés, les chercheurs ont développé une méthode qui pourrait conduire à des capteurs produits en série plus sûrs, ont des capacités de cartographie améliorées, et sont également suffisamment robustes pour une fonctionnalité durable.

"Nous collaborons actuellement avec le Harvard-MIT Medical Institute sur l'utilisation de la technique pour améliorer l'efficacité du système d'interface de cartographie, " dit Hussein.