Una nuova tecnologia per gli impianti medici
Gli impianti medici sono ampiamente usati per risolvere problemi di vista o udito a seguito di lesioni. Oltre alla degenerazione retinica e alla lesione cocleare tali approcci ricostruttivi possono essere utilizzati per trattare lesioni spinali traumatiche, epilessie farmacoresistenti, disturbi psichiatrici e patologie neurodegenerative croniche. Questi dispositivi collegano il tessuto vivo a sistemi elettronici creati dall’uomo. L’obiettivo del progetto NEUROCARE (Neuronal nanocarbon interfacing structures), finanziato dall’UE, era creare dispositivi impiantabili retinici, corticali e cocleari. A tal fine il consorzio ha migliorato l’interfaccia tra impianti elettronici e cellule viventi utilizzando materiali a costi contenuti a base di carbonio, ben adatti agli impianti medici. Questi materiali si basano principalmente su film sottili di diamante nanocristallino e strati di grafene, offrono un’ampia gamma di proprietà elettroniche e sono bio-inerti e fisicamente robusti. Il consorzio è riuscito a fabbricare microelettrodi flessibili in grafene e ha utilizzato rivestimenti in diamante in array di microelettrodi elettrofisiologici, elettrodi cocleari impiantabili e impianti retinici. La progettazione dei dispositivi è stata ottimizzata da strutture bidimensionali a tridimensionali e la loro biocompatibilità è stata valutata in vivo in modelli animali. Nel loro insieme i materiali tridimensionali nanostrutturati hanno mostrato una performance migliorata di due ordini di grandezza e riducono il livello del rumore. Questo aumento della risoluzione è auspicabile per migliorare la specificità con cui l’impianto potrebbe interagire con la rete di cellule in un tessuto. I dispositivi nanobioelettronici NEUROCARE troveranno applicazione non solo nel trattamento medico della vista, dell’udito e del movimento, ma anche nella ricerca farmacologica in vitro. Cosa importante, lo studio ha aperto la strada a nuovi array impiantabili di elettrodi, affrontando il problema della capacità di stimolare i tessuti neurali in vivo.
Parole chiave
Impianti medici, retinico, cocleare, neuronale, diamante nanocristallino, grafene
