Een Chinees hersenimplantaat met Japans partnerschap vertoont een efficiëntie van 94% na 18 maanden testen
Er is opmerkelijke vooruitgang geboekt op het gebied van de volgende generatie brain-computer interfaces (BCI’s), het resultaat van gezamenlijk onderzoek tussen wetenschappers uit China en Japan. Het werk culmineerde in de ontwikkeling van een implantaat dat uniek is in zijn soort en dat wordt gekenmerkt door zijn uitzonderlijke flexibiliteit.
Uit tests op dieren bleek dat deze nieuwe technologie een prestatie van 94% behield in termen van operationele efficiëntie, zelfs na een periode van 18 maanden continu gebruik. Dit resultaat wordt als buitengewoon beschouwd voor de neuro-interfacesector en garandeert signaalhelderheid en een stabiele werking op de lange termijn.
Het onderzoek betekent een aanzienlijke vooruitgang in de praktische toepassing ervan. Studies op dit gebied worden vaak geconfronteerd met een groot obstakel: het verschil in consistentie tussen conventionele elektroden, gemaakt van metalen zoals platina, en hersenweefsel, dat uiterst delicaat is.
Een dergelijke mechanische ongelijkheid veroorzaakt vaak wrijving en microbewegingen, die op hun beurt chronische ontstekingen en de vorming van littekenweefsel veroorzaken. Deze factoren verslechteren geleidelijk de kwaliteit van de opgevangen signalen, iets wat zeer onwenselijk is gezien de gevoeligheid van de regio en de noodzaak om herhaalde chirurgische ingrepen te vermijden.
Om deze uitdaging het hoofd te bieden, heeft het team van onderzoekers – waaronder leden van de Tsinghua Universiteit, de Universiteit van Tokio en de Chinese Academie van Wetenschappen – een volledig organische verbinding ontworpen. Het materiaal kreeg de naam “CHIP”, een acroniem voor “geleidende hydrogel met grensvlakpercolatie”.
Leia Também
Messi bereikt 19 doelpunten op FIFA World Cups met een geweldige vrije trap voor Argentinië in de wedstrijd met Jordan
Cristiano Ronaldo schittert buiten het veld op het WK 2026 met zijn zakenimperium en gezinsluxe
Op 41-jarige leeftijd bevestigt Cristiano Ronaldo zijn historische erfenis en bereidt hij zich voor om te schitteren op het WK 2026
De innovatie richt zich op het probleem van de maakbaarheid en lost tegelijkertijd problemen op die inherent zijn aan hydrogels. Hoewel deze materialen worden gewaardeerd vanwege hun hoge biocompatibiliteit, vertonen ze doorgaans onvoldoende elektrische geleidbaarheid en de neiging om vloeistoffen te absorberen, wat leidt tot zwelling en wijzigingen in de elektrodestructuur. De wetenschappers omzeilden deze beperkingen door de hydrogel aan een ultradun paryleensubstraat te bevestigen en dit via uiterst nauwkeurige fotolithografie te verwerken terwijl het materiaal zich in droge toestand bevond.
Het resulterende apparaat heeft een raster van 128 kanalen, met een minimale dikte van slechts 9 micrometer, kleiner dan een menselijke haarlok. Bovendien bereikt de elektrische geleidbaarheid 2.512 S/cm, waardoor zelfs de meest subtiele neurale activiteiten kunnen worden vastgelegd.
De resistentie van het systeem werd bevestigd in onderzoeken met konijnen gedurende 550 dagen, een periode waarin de dieren een duidelijke en consistente neurale activiteit behielden. Zelfs onder intense mechanische druk behield het onderdeel zijn elektrische prestaties, met een geleidbaarheidsvariatie van minder dan 4%.
Daaropvolgende histologische onderzoeken bevestigden dat het implantaat de reactie op vreemde voorwerpen minimaliseert en geen ernstige ontstekingen of de ontwikkeling van dikke littekens veroorzaakt. Hoewel China al opmerkelijke vooruitgang heeft geboekt met verlamde patiënten die BCI’s gebruiken om externe apparaten te controleren, waarschuwen onderzoekers dat het nog steeds voorbarig is om de start van menselijke proeven met deze nieuwe technologie te bepalen.
