ساخت الکترودهای نرم و رسانا از جنس طلا برای منفعت گیری در سیستم عصبی_صبح سریع

الکترودها همانند اعصاب نرم، کشسان و رسانای الکتریکی می باشند و انتظار می‌رود در داخل بدن عمری طویل داشته باشند.

به نقل از آی‌ای، تبدیل کردن طلا به رشته‌های بلند و باریک یک کار چالش برانگیز است. اما محققان دانشگاه لینکوپینگ موفق شده‌اند نانوسیم‌های طلا و الکترودهای نرمی بسازند که می‌توانند به سیستم عصبی متصل شوند.

الکترودها به طوری طراحی شده‌اند که همانند اعصاب نرم، کشسان و رسانای الکتریکی باشند و انتظار می‌رود که طول عمر بالایی در داخل بدن داشته باشند.

اعصاب طلایی

این فلز گرانبها را می‌توان در رابط‌های نرم برای اتصال الکترونیک به سیستم عصبی برای اهداف پزشکی مورد منفعت گیری قرار داد.

این چنین فناوری می‌تواند برای افت بیماری‌هایی همانند صرع، بیماری پارکینسون، فلج یا درد مزمن مورد منفعت گیری قرار گیرد.

با این حال، تشکیل رابطی که در آن الکترونیک بتواند با مغز یا دیگر قسمت‌های سیستم عصبی تعامل داشته باشد، چالش‌های منحصربه‌فردی را تشکیل می‌کند.

مواد هادی‌ سنتی مورد منفعت گیری در الکترونیک، فلزات می باشند که زیاد سختند. خواص مکانیکی سیستم عصبی زیاد تر همانند به یک ژله نرم است. برای این که بتوانیم یک سیگنال دقیق ارسال کنیم، باید به رشته‌های عصبی مورد نظر زیاد نزدیک شویم، اما از آنجایی که بدن دائما در حرکت است، دستیابی به تماس نزدیک بین چیزی که سخت است و چیزی که نرم و شکننده است مشکل ساز می‌شود.

رسانایی خوب

محققان علاقه مند به تشکیل الکترودهایی با رسانایی بالا و خواص مکانیکی می باشند که نرمی بدن را همانند‌سازی می‌کنند.

در سال‌های تازه، مطالعات متعدد نشان داده‌اند که الکترودهای نرم امکان پذیر نسبت به الکترودهای سخت صدمه کمتری به بافت داخل کنند.

در مطالعه‌ای که به تازگی در مجله Small انتشار شده است، گروهی از محققان دانشگاه لینشوپینگ نانوسیم‌های طلا را تشکیل کردند که هزار برابر نازک‌تر از موی انسان می باشند و محققان آنها را در یک ماده الاستیک قرار دادند تا میکروالکترودهای نرم تشکیل کنند.

محققان موفق شده‌اند یک نانو ماده تازه و بهتر از نانوسیم‌های طلا در ترکیب با لاستیک سیلیکونی زیاد نرم بسازند. این ماده تازه رسانایی الکتریکی بالایی دارد، زیاد نرم است و از مواد زیست سازگاری ساخته شده است که با بدن کار می‌کنند.

با این حال، تشکیل نانوساختارهای بلند و باریک طلا نیازمند تلاش قابل توجهی است. این یک چالش بزرگ به وجود اورده است، اما محققان روش جدیدی برای تشکیل نانوسیم‌های طلا با منفعت گیری از نانوسیم‌های نقره تشکیل کرده‌اند.

خواص منحصر به فرد نقره آن را به ماده‌ای عالی برای تشکیل نانوسیم‌های مورد علاقه محققان تبدیل می‌کند. نقره این چنین در برخی از نانومواد کشسان منفعت گیری می‌شود. با این حال، یکی از اشکالات نقره این است که از نظر شیمیایی عکس العمل پذیر است.

با گذشت زمان، کارد و چنگال نقره امکان پذیر به علت عکس العمل‌های شیمیایی کدر شود. به طور شبیه، نقره در نانوسیم‌ها می‌تواند خراب شود و علتفرار یون‌های نقره شود. غلظت بالای یون‌های نقره می‌تواند برای انسان سمی باشد.

دوام طویل زمان طلا

محققان نشان داده‌اند که میکروالکترودهای نرم و الاستیک می‌توانند سیگنال‌های عصبی موش را تحریک کنند.

محققان پایداری ماده تازه را آزمایش کردند و به این نتیجه رسیدند که حداقل سه سال دوام خواهد آورد که بهتر از تعداد بسیاری از نانومواد گسترش یافته تا بحال است.

تیم تحقیقاتی در حال بهبود مواد و تشکیل الکترودهای کوچکتر می باشند.