پژوهشگران در دانشگاه صنعتی سهند تبریز با حمایت ستاد توسعه علوم شناختی معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری موفق به طراحی الکترودهای درون قشری شدند.

به گزارش معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری، محققان پژوهشکده مواد پلیمری دانشگاه صنعتی سهند تبریز در جریان ساخت آرایه‌های الکترودی نفوذی، موفق به طراحی نوع جدیدی از الکترودهای درون قشری چهار ساقه برای افزایش تعداد کانال ­های تحریک و ثبت به ازای یک مقدار مشخص کاهش ­یافته از پهنای ساق الکترود شدند.

کیومرث جلیلی مجری این طرح پژوهشی گفت: این الکترود متشکل از دو لایه با پوشش فلزی است که این دو لایه می‌توانند به وسیله یک فیلم دی­الکتریک از هم جدا شوند، در نتیجه این ساختار مکانیکی مناسب و سازگار با بافت و در عین حال یک دانسیته بالایی از کانال­ های تحریک و ثبت بدون افزایش ابعاد فیزیکی ساق الکترودی است.

وی ادامه داد: لایه پایینی این الکترودها تراک‌های هادی را تشکیل داده و لایه بالایی هم به عنوان حامل پدهای اتصالی و تحریک کننده عمل می‌کند، به طوری که در این طراحی پدها و تراک‌ها می‌­توانند از میان لایه دی­الکتریک به وسیله راهگاه های مدفون به همدیگر متصل شوند.

محقق دانشکده مهندسی پلیمر دانشگاه صنعتی سهند و پژوهشکده مواد پلیمری تبریز همچنین بیان کرد: معماری مورد نظر بر روی قرص سیلیکون سخت و با استفاده از فرایند میکروفابریکیشن ایجاد شده است. پس آشکارسازی و اصلاح رفتارهای عصبی با میزان استهلاک توانی پایین و در نتیجه قابلیت کاربردهای کلینیکی انجام می‌شود.

جلیلی گفت: یکی دیگر از دستاوردهای مهم این کار توسعه تکنیک کنده­‌کاری نوری به صورت پسا آمایش با استفاده از پرتو لیزر فوق سریع برای ایجاد الگوهای نانو - میکرومتری بی­ساخت (Unstructured) برای بهبود کارایی الکتریکی آرایه میکروالکترودی است. عملکرد الکترودها برای کاربردهای ثبت و تحریک در قالب آزمون­ های in vitro بر روی برش مغزی هیپوکامپوس انسانی کمی­ سازی و پتانسیل برانگیخته به طور موفقیت آمیزی ثبت شده است.

به گفته وی، آرایه‌های الکترودی درون­ قشری نفوذی که به صورت طولی فعالیت‌های مغز را ثبت می‌کند، ضمن اینکه ابزارهای بسیار قدرتمند برای تحقیقات پایه‌ای علوم اعصاب محسوب می­‌شوند، در کاربردهای کلینیکی نیز ورود پیدا کرده‌اند. این نوع پروتزهای عصبی نقش بسیار مهمی در عملکرد سامانه‌های واسط عصبی دارند و بستر مناسبی را برای ثبت فعالیت‌های عصبی و میزان کردن رفتار آنها از طریق تحریک الکتریکی فراهم می­آورند.

محقق دانشگاه صنعتی سهند تبریز بیان کرد: این فناوری برای تحریک و ثبت سیگنال‌های عصبی مغزی با سطح بزرگ و تعداد بالایی از سایت‌های الکترودی و میدان و وضوح فضایی بهبودیافته از طریق افزایش تعداد کانال‌ها به ازای هر الکترود و نیز عمق نفوذ با کاربردهای ثبت تک واحدی، چند واحدی و تحریک کارا ، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. طرح ساخت میکروالکترود نفوذی تاکنون با پیشرفت زیادی همراه است و بهره ­برداری از این پروژه، گام بسیار مهم در توسعه تحقیقات در حوزه علوم شناختی محسوب می‌شود.