Une étude publiée dans Nature Nanotechnology présente une neurotechnologie innovante basée sur le graphène avec le potentiel d'un impression transformateur dans les neurosciences et les programs médicales. Cette recherche, dirigée par l'Institut catalan de nanosciences et nanotechnologies (ICN2) en collaboration avec l'Universitat Autònoma de Barcelona (UAB) et d'autres partenaires nationaux et internationaux, est actuellement développée pour des apps thérapeutiques par le biais de la spin-off INBRAIN Neuroelectronics.
Principales caractéristiques de la technologie du graphène
Après des années de recherche dans le cadre du projet européen Graphene Flagship, ICN2 a dirigé, en collaboration avec l'Université de Manchester, le développement d'EGNITE (Engineered Graphene for Neural Interfaces), une nouvelle classe de neurotechnologie implantable adaptable, haute résolution et haute précision à foundation de graphène.. Les résultats publiés aujourd'hui dans Nature Neurotechnology visent à contribuer, grâce à des systems innovantes, au paysage florissant de la neuroélectronique et des interfaces cerveau-ordinateur.
EGNITE s'appuie sur la vaste expérience de ses inventeurs dans la fabrication et la traduction médicale de nanomatériaux de carbone. Cette technologie innovante basée sur le graphène nanoporeux intègre des procédés de fabrication standards dans l'industrie des semi-conducteurs pour assembler des microélectrodes de graphène d'à peine 25 µm de diamètre. Les microélectrodes de graphène présentent une faible impédance et une injection de rates élevées, attributs essentiels pour des interfaces neuronales flexibles et efficaces.
Validation préclinique de la fonctionnalité
Des études précliniques menées par divers authorities en neurosciences et biomédicaux en partenariat avec ICN2, utilisant différents modèles pour le système nerveux central et périphérique, ont démontré la capacité d'EGNITE à enregistrer des signaux neuronaux haute fidélité avec une clarté et une précision exceptionnelles et, additionally crucial encore, à permettre des modulation nerveuse. La combinaison unique d'enregistrement de signaux haute fidélité et de stimulation nerveuse précise offerte par la technologie EGNITE représente une avancée potentiellement critique dans la thérapeutique neuroélectronique.
Cette approche innovante comble une lacune critique dans la neurotechnologie, qui a connu peu de progrès dans le domaine des matériaux au cours des deux dernières décennies. Le développement des électrodes EGNITE a la capacité de placer le graphène à l’avant-garde des matériaux neurotechnologiques.
Collaboration internationale et management scientifique
La technologie présentée aujourd'hui s'appuie sur l'héritage du Graphene Flagship, une initiative européenne qui, au cours de la dernière décennie, s'est efforcée de faire progresser le management stratégique européen dans les technologies reposant sur le graphène et d'autres matériaux 2D. Derrière cette avancée scientifique se cache un effort collaboratif dirigé par les chercheurs de l'ICN2, Damià Viana (maintenant à INBRAIN Neuroelectronics), Steven T. Walston (maintenant à l'Université de Californie du Sud) et Eduard Masvidal-Codina, sous la path de l'ICREA Jose A. Garrido, chef du groupe ICN2Superior Electronic Supplies and Units, et ICREA Kostas Kostarelos, chef du laboratoire ICN2Nanomedicine et de la Faculté de biologie, médecine et santé de l'Université de Manchester (Royaume-Uni). La recherche a eu la participation de Xavier Navarro, Natàlia de la Oliva, Bruno Rodríguez-Meana et Jaume del Valle, de l'Institut de Neurosciences et du Département de Biologie Cellulaire, Physiologie et Immunologie de l'Université Autonome de Barcelone (UAB).
La collaboration comprend la contribution d'establishments nationales et internationales de leading approach, telles que l'Institut de Microelectrònica de Barcelona — IMB-CNM (CSIC), le Nationwide Graphene Institute de Manchester (Royaume-Uni) et l'Institut des Neurosciences de Grenoble — Université Grenoble Alpes. (France) et l'Université de Barcelone. L'intégration technologique dans les processus de fabrication normal de semi-conducteurs a été réalisée dans la salle blanche de micro et nanofabrication de l'IMB-CNM (CSIC), sous la supervision du chercheur CIBER, Dr Xavi Illa.
La technologie EGNITE décrite dans l'short article Nature Nanotechnology a été brevetée et concédée sous licence à INBRAIN Neuroelectronics, une spin-off basée à Barcelone d'ICN2 et d'ICREA, avec le soutien d'IMB-CNM (CSIC). La société, également partenaire du projet Graphene Flagship, dirige la traduction de la technologie en purposes et produits cliniques. Sous la route de la PDG Carolina Aguilar, INBRAIN Neuroelectronics se prépare aux premiers essais cliniques chez l'homme de cette technologie innovante du graphène.
Le paysage industriel et innovant de l'ingénierie des semi-conducteurs en Catalogne, où des stratégies nationales ambitieuses prévoient de construire des installations de pointe pour produire des systems de semi-conducteurs basées sur des matériaux émergents, offre une opportunité sans précédent d'accélérer la traduction des résultats présentés aujourd'hui en apps cliniques. apps.
Mot de clôture
L'short article de Mother nature Nanotechnology décrit une neurotechnologie innovante basée sur le graphène qui peut être mise à l'échelle à l'aide de processus de fabrication de semi-conducteurs établis, offrant ainsi le potentiel d'un impression transformateur. ICN2 et ses partenaires continuent de faire progresser et de faire évoluer la technologie décrite dans le but de la traduire en une véritable neurotechnologie thérapeutique efficace et innovante.
