Ученые представили мягкий имплант с беспроводной подзарядкой для контроля мозговой активности

Группа ученых из KAIST сконструировала небольшой имплант для головного мозга. Устройство заряжается по беспроводной сети и может управлять структурами мозга без замены аккумулятора. В итоге у пациентов меньше стресса и воспалительных процессов от постоянного снятия импланта. Нынешняя разработка ученых – это модернизированная версия системы 2019 года. 

Вопросы с беспроводной зарядкой и настройкой подключения к беспроводной сети  в нынешней версии решены с помощью оптоэлектронной схемы (объединяет накопитель энергии, мини-антенну и  Bluetooth-плату с низким энергопотреблением). 

Устройство изготовлено из сверхмягких биосовместимых полимеров. Беспроводные датчики при помощи светодиодов управляют целевыми нейронами в глубоких слоях мозга с помощью света. Переменное магнитное поле безопасно проникает через ткани и генерирует электричество внутри устройства для зарядки аккумулятора. Затем имплант транслирует программируемые образцы света в клетки мозга с помощью приложения для смартфона в режиме реального времени. 

Разработчики протестировали имплантаты на крысах. Устройства за счет точной световой стимуляции нейронов-мишеней в мозгу подавляли и симптомы от введения кокаина в организм. Управление процессом осуществлялось на смартфоне. Батарею в устройствах перезаряжали многократно без стресса для животных. 

Фото: KAIST

Имплант поможет в открытии возможностей в области исследований и терапевтического вмешательства для лечения заболеваний мозга и других органов.

Материалы  исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.