基于石墨烯的创新植入技术为高精度治疗应用铺平了道路

一项发表在自然纳米技术介绍了一种基于石墨烯的创新神经技术，该技术有可能对神经科学和医学应用产生变革性影响。这项研究由加泰罗尼亚纳米科学和纳米技术研究所(ICN2)与巴塞罗那自治大学(UAB)及其他国内和国际合作伙伴共同牵头，目前正通过衍生的INBRAIN Neuroelectronics进行治疗应用开发。

石墨烯技术的主要特点

在欧洲石墨烯旗舰项目下进行了多年的研究后，ICN2与曼彻斯特大学合作率先开发了EGNITE(用于神经接口的工程石墨烯)，这是一种新型的灵活、高分辨率、高精度的石墨烯基可植入神经技术。

研究结果今天发表在自然神经技术旨在以创新技术为神经电子学和脑机接口的蓬勃发展做出贡献。

EGNITE以其发明者在碳纳米材料制造和医学转化方面的丰富经验为基础。

这种基于纳米多孔石墨烯的创新技术整合了半导体行业的标准制造工艺，以组装直径仅为25微米的石墨烯微电极。

石墨烯微电极表现出低阻抗和高电荷注入，这是灵活高效的神经接口的基本属性。

功能的临床前验证

与ICN2合作的各种神经科学和生物医学专家利用不同的中枢和外周神经系统模型进行的临床前研究表明，EGNITE能够以非凡的清晰度和精度记录高保真神经信号，更重要的是，能够提供高度针对性的神经调节。

EGNITE技术提供的高保真信号记录和精确神经刺激的独特组合代表了神经电子疗法的潜在关键进步。

这种创新方法填补了神经技术的一个重要空白，在过去二十年里，神经技术在材料方面几乎没有取得进展。

EGNITE电极的开发有能力将石墨烯置于神经技术材料的最前沿。

国际合作和科学领导

今天展示的技术建立在石墨烯旗舰计划的基础上，该计划是一项欧洲计划，在过去十年中致力于推动欧洲在依赖石墨烯和其他2D材料的技术领域的战略领导地位。

这一科学突破的背后是由ICN2研究人员达米阿·维亚纳(现就职于英国神经电子学研究所)、史蒂文·t·瓦尔斯顿(现就职于南加州大学)和爱德华·马斯维达尔-科迪纳共同领导的合作努力，他们得到了ICN 2先进电子材料和设备小组组长ICREA·何塞·a·加里多以及ICN 2纳米医学实验室和曼彻斯特大学(英国)生物、医学和健康学院院长ICREA·科斯塔斯·科斯塔洛斯的指导。来自巴塞罗那自治大学(UAB)神经科学研究所和细胞生物学、生理学和免疫学系的Xavier Navarro、Natàlia de la Oliva、Bruno Rodríguez-Meana和Jaume del Valle参与了这项研究。

这项合作包括主要的国家和国际机构的贡献，如巴塞罗那- IMB-CNM微电子研究所(CSIC)、曼彻斯特国家石墨烯研究所(英国)、格勒诺布尔神经科学研究所-格勒诺布尔阿尔卑斯大学(法国)和巴塞罗那大学。

在CIBER研究人员Xavi Illa博士的监督下，在IMB-CNM(CSIC)的微纳制造洁净室进行了标准半导体制造工艺的技术集成。

临床翻译:后续步骤

中描述的EGNITE技术自然纳米技术 文章已获得INBRAIN Neuroelectronics的专利和许可。in brain neuro electronics是在IMB-CNM(CSIC)的支持下，由ICN2和ICREA公司在巴塞罗纳成立的一家子公司。该公司也是石墨烯旗舰项目的合作伙伴，正在领导将该技术转化为临床应用和产品。

在首席执行官Carolina Aguilar的指导下，INBRAIN Neuroelectronics正在为这项创新石墨烯技术的首次人体临床试验做准备。

加泰罗尼亚半导体工程领域的产业和创新前景为加速将当前成果转化为临床应用提供了前所未有的机遇。在加泰罗尼亚，雄心勃勃的国家战略计划建设最先进的设施，以生产基于新兴材料的半导体技术。

结束语

这自然纳米技术文章描述了一种基于石墨烯的创新神经技术，该技术可以使用现有的半导体制造工艺进行升级，有可能产生变革性影响。ICN2及其合作伙伴继续推进和成熟所述技术，旨在将其转化为真正有效和创新的治疗性神经技术。

来源: Materials provided by Universitat Autonoma de Barcelona.
注明: Content may be edited for style and length. Journal Reference: Damià Viana, Steven T. Walston, Eduard Masvidal-Codina, Xavi Illa, Bruno Rodríguez-Meana, Jaume del Valle, Andrew Hayward, Abbie Dodd, Thomas Loret, Elisabet Prats-Alfonso, Natàlia de la Oliva, Marie Palma, Elena del Corro, María del Pilar Bernicola, Elisa Rodríguez-Lucas, Thomas Gener, Jose Manuel de la Cruz, Miguel Torres-Miranda, Fikret Taygun Duvan, Nicola Ria, Justin Sperling, Sara Martí-Sánchez, Maria Chiara Spadaro, Clément Hébert, Sinead Savage, Jordi Arbiol, Anton Guimerà-Brunet, M. Victoria Puig, Blaise Yvert, Xavier Navarro, Kostas Kostarelos, Jose A. Garrido. Nanoporous graphene-based thin-film microelectrodes for in vivo high-resolution neural recording and stimulation. Nature Na
注明chnology, 2024; DOI: 10.1038/s41565-023-01570-5