FIH Clinical Investigation of Graphene Electrodes for Brain Mapping

Under kirurgiska operationer i hjärnan, såsom avlägsnande av en tumör, används elektroder vanligtvis för att kartlägga specifika hjärnfunktioner eller övervaka hjärnaktivitet. Dessa är oftast flexibla plastenheter med inbäddade metalliska kontakter som gör att elektrisk aktivitet i hjärnan kan upptäckas och mätas. De kan också användas för att stimulera exakta områden i hjärnan att antingen utlösa eller blockera ett svar, såsom sammandragning av en muskel. Detta gör att kirurgen kan definiera vilka delar av hjärnan som är involverade i att kontrollera kritiska funktioner som rörelse eller tal så att dessa områden kan skyddas under operationen.

Det kvarstår begränsningar med designen och de fysiska egenskaperna hos kommersiellt tillgängliga elektroder för användning under hjärnoperationer. Dessa inkluderar den begränsade förmågan hos konventionella material att vika över hjärnans komplexa form och behovet av att använda jämförelsevis stora metalliska kontakter för att upptäcka de små elektriska signalerna. Denna studie kommer att vara den första som introducerar en ny generation av elektroder som har designats för att övervinna dessa begränsningar. De är extremt tunna och flexibla så att de kan följa hjärnans yta och användas på platser i och runt hjärnan där standardelektroderna är olämpliga. Kontaktytorna som upptäcker elektrisk aktivitet och möjliggör och stimulerar hjärnan har ersatts med grafen som är ett nytt kolbaserat material. Användningen av grafen gör att elektroder kan tillverkas som är mer känsliga för hjärnans små elektriska signaler. Detta innebär att de kan vara mycket mindre och närmare varandra, vilket ger ökad detaljrikedom i inspelningen och potentiellt möjliggör att signaler detekteras som tidigare skulle ha krävt så långa inspelningar att de inte kunde användas för att vägleda beslutsfattande under operationen.