Μια επανάσταση στον τομέα της νευροεπιστήμης, που κυριολεκτικά χωράει πάνω σε έναν κόκκο αλάτι, φέρνει στο φως η πρόσφατη μελέτη ερευνητών του Cornell University.
Η επιστημονική ομάδα κατάφερε να δημιουργήσει το μικρότερο ασύρματο νευρικό εμφύτευμα στον κόσμο, ανοίγοντας νέους ορίζοντες στη μακροχρόνια παρακολούθηση της εγκεφαλικής δραστηριότητας χωρίς τις παρενέργειες των παραδοσιακών μεθόδων.
Η Τεχνολογική Υπεροχή του MOTE
Η συσκευή, που ονομάστηκε MOTE (microscale optoelectronic tetherless electrode), αποτελεί ένα επίτευγμα μικροηλεκτρονικής με μήκος μόλις 300 μικρόμετρα και πλάτος 70.
Σε αντίθεση με τα κλασικά ηλεκτρόδια που συχνά προκαλούν φλεγμονές ή ερεθισμούς λόγω του μεγέθους τους, το MOTE είναι τόσο μικροσκοπικό που ελαχιστοποιεί την ανοσολογική αντίδραση του εγκεφαλικού ιστού.
Η λειτουργία του βασίζεται σε μια καινοτόμο οπτική προσέγγιση:
-
Τροφοδοσία: Χρησιμοποιεί κόκκινο και υπέρυθρο φως λέιζερ που διαπερνά με ασφάλεια τον ιστό για να πάρει ενέργεια.
-
Μετάδοση Δεδομένων: Εκπέμπει παλμούς υπέρυθρου φωτός, μεταφέροντας κωδικοποιημένα ηλεκτρικά σήματα από τους νευρώνες.
-
Υλικά: Διαθέτει δίοδο ημιαγωγού από αρσενιούχο αργίλιο-γάλλιο, ενισχυτή χαμηλού θορύβου και οπτικό κωδικοποιητή.
Δοκιμές και Μακροχρόνια Αντοχή
Η αποτελεσματικότητα της συσκευής αποδείχθηκε στην πράξη μέσω πειραμάτων σε ποντίκια.
Οι ερευνητές τοποθέτησαν το εμφύτευμα στον εγκεφαλικό φλοιό, στην περιοχή που ελέγχει τα αισθητήρια ερεθίσματα, και κατάφεραν να καταγράφουν επιτυχώς τη δραστηριότητα των νευρώνων για περισσότερο από έναν χρόνο.
Κατά τη διάρκεια της μελέτης, τα ζώα παρέμειναν απολύτως υγιή και δραστήρια, αποδεικνύοντας τη βιοσυμβατότητα της τεχνολογίας.
Το Όραμα και οι Μελλοντικές Εφαρμογές
Η ιδέα για το MOTE «γεννήθηκε» στο μυαλό του καθηγητή Alyosha Molnar το 2001, αλλά χρειάστηκαν δεκαετίες τεχνολογικής ωρίμανσης και η συνεργασία με τον επίκουρο καθηγητή Sunwoo Lee για να υλοποιηθεί. Σύμφωνα με τους δημιουργούς του, οι δυνατότητες είναι τεράστιες:
-
Συμβατότητα με MRI: Λόγω της σύνθεσης των υλικών του, το εμφύτευμα θα μπορούσε να λειτουργεί κατά τη διάρκεια μαγνητικών τομογραφιών, κάτι αδύνατο με τα σημερινά μεταλλικά εμφυτεύματα.
-
Ευελιξία: Η τεχνολογία μπορεί να προσαρμοστεί για τον νωτιαίο μυό ή να ενσωματωθεί σε τεχνητά κρανιακά μοσχεύματα.
-
Ταχύτητα: Καταγράφει δεδομένα ταχύτερα από τα τρέχοντα συστήματα απεικόνισης, χωρίς να απαιτεί γενετική τροποποίηση των κυττάρων.
Ταυτότητα της Έρευνας
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στις 3 Νοεμβρίου 2025 στο περιοδικό Nature Electronics με τίτλο «A subnanolitre tetherless optoelectronic microsystem for chronic neural recording in awake mice». Η χρηματοδότηση προήλθε από τα National Institutes of Health (NIH) και το National Science Foundation (NSF), ενώ η κατασκευή έγινε στις εξειδικευμένες εγκαταστάσεις του Cornell NanoScale Facility.
