Transistores orgánicos para trazar el mapa del cerebro
Izquierda: Micrográfica óptica de ECoG conforma a una superficie curvilínea (escala 1mn); derecha, micrográfica óptica de un canal de transistor y una superficie de electrodo, el el cual la capa de oro actúa como fuente (S), drenado (D) y un electrodo (E) (escala 10mn) (Crédito: Department of Bioelectronics, Ecole des Mines)
Para mejorar el trazado del mapa cerebral, un grupo de científicos franceses ha producido el primer transistor orgánico microscópico biocompatible del mundo que puede amplificar y grabar señales directamente desde la superficie del cerebro, basado en prototipos desarrollados en las Instalaciones Cornell Para Ciencia en Nanoescala y Tecnología (CNF, por sus siglas en inglés).
Este es el primer arreglo de transistores en vivo para grabar la actividad cerebral directamente en la superficie de la corteza utilizando electrocorticografía (ECoG). Es una mejora de diez veces en la calidad comparada señal/ruido con la tecnología actual de electrodos ECoG, indicaron los científicos.
En pacientes epilépticos, las grabaciones de ECoG fueron de gran ayuda para ubicar regiones del cerebro responsables del inicio de los ataques. Para pacientes con tumor cerebral, las grabaciones ayudaron a identificar plenamente el tumor para su posterior extracción. Adicionalmente, grabaciones eléctricas de la actividad neuronal están siendo utilizadas en interfaces cerebro-máquinas para auxiliar a personas paralizadas en el control de prótesis de extremidades.
Sin embargo, las neuronas y redes cerebrales generan muy pequeños potenciales eléctricos, los cuales son muy difíciles de distinguir del ruido cuando se graban utilizando electrodos clásicos de metal. También, los amplificadores ECoG actuales son voluminosos y se ubican fuera del cerebro, donde la señal se degrada.
Estos nuevos micro dispositivos biocompatibles son suficientemente flexibles para ubicarse dentro del cerebro y seguir la forma curvilínea de su superficie.
“Para comprender la manera en que funciona el cerebro, grabamos la actividad de un gran numero de neuronas. Los transistores proporcionan mejor calidad de grabado que los electrodos –y también graban mayor cantidad de actividad neuronal”, dijo George Malliaras del Centro de Microelectrónica de Provenza, Francia, y autor principal de esta investigación. “El prototipo CNF nos permite evitar tener que inventar nuevamente la rueda y nos ahorra gran cantidad de dinero y tiempo”.
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