Un implant cerebral din grafen ultrafin a fost testat pe un pacient: Cum poate revoluționa medicina

Tehnologia medicală avansează rapid, iar grafenul, un material revoluționar, își găsește acum aplicabilitatea în domeniul neuroștiințelor. Recent, o companie biotehnologică din Spania a testat pentru prima dată pe un pacient un implant cerebral ultrafin, realizat din grafen. Acest material, extrem de subțire și flexibil, promite să fie o componentă cheie în viitoarele interfețe creier-computer (BCI), care ar putea revoluționa tratamentele pentru o serie de afecțiuni neurologice, precum Parkinson sau epilepsia.

Ce este grafenul și cum poate revoluționa medicina?

Grafenul este o formă plană de carbon, constând dintr-un singur strat de atomi, și este considerat cel mai subțire material cunoscut, dar și unul dintre cele mai puternice. Izolat pentru prima dată în 2004 de către cercetătorii Andre Geim și Konstantin Novoselov la Universitatea din Manchester, grafenul a adus acestora Premiul Nobel pentru fizică în 2010. În deceniile ce au urmat, grafenul a început să fie utilizat în diverse tehnologii, inclusiv în baterii, senzori și semiconductori, iar acum își face debutul în domeniul medical, prin aplicarea pe creierul uman.

Un implant din grafen, subțire ca o bucată de bandă adezivă, a fost aplicat temporar pe cortexul unui pacient în timpul unei intervenții chirurgicale pentru îndepărtarea unei tumori cerebrale. Acest dispozitiv a fost dezvoltat de compania spaniolă InBrain Neuroelectronics și este parte dintr-un studiu amplu finanțat de Comisia Europeană, prin proiectul „Graphene Flagship”. Studiul are scopul de a demonstra siguranța utilizării grafenului în contact direct cu creierul uman.

Avantajele implantului din grafen față de tehnologiile convenționale

Implanturile din grafen oferă avantaje semnificative în comparație cu electrozii tradiționali din metal, utilizați pentru stimularea cerebrală profundă (DBS) și pentru maparea creierului. Spre deosebire de electrozii rigizi din metale, care pot provoca inflamații sau cicatrizări în timp, grafenul este extrem de flexibil și poate fi aplicat mai ușor pe suprafața creierului. Această flexibilitate reduce riscul de deteriorare a țesutului cerebral și permite o mai bună adaptare la mișcările naturale ale creierului.

În plus, electrozii tradiționali, cum ar fi cei din platiniu-iridiu, au tendința de a oxida în mediul apos al creierului, ceea ce le poate limita eficiența pe termen lung. În schimb, grafenul nu oxidează și are o capacitate de conducere electrică superioară, putând injecta de 200 de ori mai multă încărcătură electrică în creier comparativ cu sistemele DBS actuale.

Testul recent a arătat că implantul din grafen a reușit să facă distincția între țesutul cerebral sănătos și cel afectat de cancer, cu o precizie la nivel de micrometru. În viitor, se speră că această tehnologie va putea fi utilizată pentru maparea mai precisă a creierului în timpul intervențiilor chirurgicale, dar și pentru tratarea afecțiunilor neurologice complexe.

În cadrul acestui prim studiu, grafenul a fost testat pe un singur pacient, dar se plănuiește extinderea experimentului la un grup de 10 pacienți. Aceștia vor fi supuși intervențiilor chirurgicale pentru alte motive medicale, iar implantul din grafen va fi utilizat pentru a testa siguranța și eficacitatea acestuia.

Dacă totul decurge bine, InBrain Neuroelectronics intenționează să dezvolte o versiune comercială a dispozitivului, capabilă să decodeze și să stimuleze semnalele cerebrale în timp real, deschizând calea pentru noi tratamente inovatoare în neuroștiință.