Графен с платиновыми наночастицами повышает чувствительность зондирования мозга
Москва, 10:12, 15 Июн 2018, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.
Специалисты Калифорнийского университета Сан-Диего повысили качество визуализации активности мозговых клеток с помощью графеновых электродов, на которые нанесли платиновые наночастицы.
Драгоценный металл уменьшил полное сопротивление электродов в 100 раз, оставив их прозрачными, сообщает eurekalert.org. В опытах с трансгенными мышами устройство смогло записать и визуализировать нейронную активность, вроде роста ионов кальция, как в макромерном, так и в масштабе отдельных клеток. Исследование приближает графеновые электроды к внедрению в технологии картирования мозга следующего поколения и другие медицинские системы.
Отчет о своей работе ученые представили в Advanced Functional Materials. Авторы около 5 лет изучали графеновые электроды с точки зрения возможности использования в качестве нейронных имплантатов, которые можно напрямую поместить на поверхность мозга для записи его активности. Структура имеет ряд преимуществ в сравнении со стандартными аналогами, вроде гибкости и меньшей толщины. Прозрачность электродов позволяет записывать и наблюдать активность нейронов под ними.
Проблема внедрения графеновых структур заключалась в большом сопротивлении, мешавшем передачи сигнала. В попытке снизить его терялась прозрачность.
Платина помогла решить данную задачу.
«Эта техника впервые решила проблему сопротивления без ущерба для прозрачности, — сказал лидер проекта, профессор Дуйгу Кузум. – Снижение сопротивления позволило сжать электрод до размеров клетки и записывать активность мозга с одноклеточным разрешением».
Платиновые наночастицы решили проблему дефицита «свободных мест» для хранения электронов в графене. При их нанесении на поверхность материала прозрачность снизилась примерно на 30%, оставшись, однако, достаточной, для получения высококачественных данных.
На следующих этапах авторы планируют уменьшить размеры устройства и включить его в высокоплотные массивы электродов.
