Покрытие из углеродных нанотрубок улучшает терапию электрической стимуляцией нервов

Исследователи из Медицинского центра UT Southwestern разработали метод улучшения электрической стимуляции нервов, покрыв электроды углеродными нанотрубками.

Ключевое улучшение

Это нанотрубочное покрытие улучшает сигналы, принимаемые и передаваемые электродами. Это потенциально критически важный шаг для развития терапии электрической стимуляцией нервов, которая показывает перспективу в лечении болезней от эпилепсии и депрессии до хронической боли в ногах и спине.

Значение для интерфейсов "мозг-машина"

"Ключ к успеху для этих типов интерфейсов "мозг-машина" — место контакта электрода с нервной тканью", — сказал доктор Эдвард Кифер, ведущий автор исследования, опубликованного в Nature Nanotechnology. "Когда мы покрываем электроды углеродными нанотрубками, это улучшает стимуляцию нерва и обратную связь от сенсоров".

Результаты

В зависимости от способа формирования нанотрубок, исследователям удалось усилить либо стимулирующую, либо воспринимающую способность электродов. В некоторых тестах покрытие улучшало производительность в 40 раз, а в других — вплоть до 1600 раз.

Свойства нанотрубок

Несмотря на то, что их ширина составляет 1/50 000 от толщины человеческого волоса, нанотрубки являются одними из самых жёстких и прочных известных волокон, а также отличными проводниками электричества.

Преимущества покрытия

• Улучшенная проводимость: Требуется меньше энергии для питания стимулятора, что может снизить необходимость замены батарей в имплантированных устройствах.
• Снижение повреждений: Уменьшается повреждение тканей, вызванное электрическим зарядом.
• Прочность: Покрытие демонстрирует бо́льшую стабильность по сравнению с другими электрохимическими покрытиями, которые часто быстро разрушаются.

"Наш процесс похож на то, как если бы взяли Ford Pinto, нанесли это химическое покрытие и превратили его в Ferrari", — сказал доктор Кифер.

Дальнейшие исследования всё ещё необходимы, но технология открывает новые возможности для восстановления функций повреждённых тканей.