FIH:n grafeenielektrodien kliininen tutkimus aivojen kartoitusta varten

Aivoissa suoritettavien kirurgisten toimenpiteiden, kuten kasvaimen poiston, aikana elektrodeja käytetään yleisesti tiettyjen aivotoimintojen kartoittamiseen tai aivojen toiminnan seuraamiseen. Nämä ovat yleisimmin joustavia muovilaitteita, joissa on sulautetut metalliset koskettimet, jotka mahdollistavat aivojen sähköisen toiminnan havaitsemisen ja mittaamisen. Niitä voidaan myös käyttää stimuloimaan tarkkoja aivojen alueita joko laukaisemaan tai estämään vasteen, kuten lihasten supistumisen. Tämän avulla kirurgi voi määrittää, mitkä aivojen alueet ovat mukana kriittisten toimintojen, kuten liikkeen tai puheen, ohjaamisessa, jotta nämä alueet voidaan suojata leikkauksen aikana.

Kaupallisesti saatavien aivoleikkausten aikana käytettävien elektrodien suunnittelussa ja fysikaalisissa ominaisuuksissa on edelleen rajoituksia. Näitä ovat tavanomaisten materiaalien rajallinen kyky taittaa aivojen monimutkaisen muodon yli ja tarve käyttää suhteellisen suuria metallikontakteja pienten sähköisten signaalien havaitsemiseen. Tämä tutkimus on ensimmäinen, joka esittelee uuden sukupolven elektrodeja, jotka on suunniteltu voittamaan nämä rajoitukset. Ne ovat erittäin ohuita ja joustavia, joten ne voivat seurata aivojen pintaa ja niitä voidaan käyttää paikoissa aivojen sisällä ja ympärillä, joihin standardielektrodit eivät sovellu. Sähköistä aktiivisuutta tunnistavat ja aivoja mahdollistavat ja stimuloivat kosketuspinnat on korvattu grafeenilla, joka on uusi hiilipohjainen materiaali. Grafeenin avulla voidaan valmistaa elektrodeja, jotka ovat herkempiä aivojen pienille sähköisille signaaleille. Tämä tarkoittaa, että ne voivat olla paljon pienempiä ja lähempänä toisiaan, mikä lisää tallennuksen yksityiskohtia ja mahdollistaa sellaisten signaalien havaitsemisen, jotka olisivat aiemmin vaatineet niin pitkiä tallennuksia, ettei niitä voitaisi käyttää ohjaamaan päätöksentekoa leikkauksen aikana.