中国と日本の科学者の共同研究の結果、次世代ブレイン・コンピューター・インターフェース（BCI）の分野で目覚ましい進歩が見られた。この研究は、並外れた柔軟性を特徴とする、この種では初めてのインプラントの開発で最高潮に達しました。
動物実験により、この新技術は 18 か月の継続使用後でも業務効率の点で 94% のパフォーマンスを維持することが判明しました。この結果は、信号の明瞭さと長期的な安定した動作を保証するニューロインターフェース分野にとっては異例であると考えられています。
この研究は、実用化において大きな進歩をもたらしました。この分野の研究は、しばしば大きな障害に直面します。それは、プラチナなどの金属で作られた従来の電極と、非常にデリケートな脳組織との間の一貫性の違いです。
このような機械的な不一致は、多くの場合、摩擦や微小な動きを引き起こし、結果として慢性炎症や瘢痕組織の形成を引き起こします。これらの要因により、捕捉される信号の品質が徐々に低下します。これは、領域の感度と繰り返しの外科的介入を避ける必要性を考慮すると、非常に望ましくないことです。
この課題を克服するために、清華大学、東京大学、中国科学院のメンバーを含む研究者チームは、完全な有機化合物を設計しました。この材料は、「界面浸透を伴う導電性ヒドロゲル」の頭文字をとって「ＣＨＩＰ」と名付けられた。
このイノベーションは展性の問題に対処し、同時にヒドロゲルに固有の問題を解決します。これらの材料は生体適合性が高いことで評価されていますが、一般に導電性が不十分で液体を吸収する傾向があり、電極構造の膨張や変化につながります。科学者らは、ヒドロゲルを極薄のパリレン基板に貼り付け、材料が乾燥状態にある間に高精度のフォトリソグラフィーによって処理することで、これらの制限を回避しました。
結果として得られるデバイスには、128 チャネルのグリッドがあり、最小厚さはわずか 9 マイクロメートルで、人間の髪の毛よりも小さいです。さらに、その電気伝導率は 2,512 S/cm に達し、最も微細な神経活動も捉えることができます。
このシステムの耐性は、ウサギを用いた550日間にわたる研究で確認されており、この期間、動物は明確で一貫した神経活動を維持していました。強い機械的圧力下でも、このコンポーネントは電気的性能を維持し、導電率の変動は 4% 未満でした。
その後の組織学的検査により、インプラントが異物に対する反応を最小限に抑え、重度の炎症や厚い瘢痕の発生を引き起こさないことが確認されました。中国は麻痺患者がBCIを使用して外部機器を制御することですでに顕著な進歩を遂げているが、研究者らはこの新技術を使った人体治験の開始を決定するのはまだ時期尚早だと警告している。