Evropské konsorcium MINIGRAPH úspěšně vyvinulo novou generaci grafenových neurálních rozhraní pro léčbu neurologických onemocnění pomocí robotiky.

Vývoj nové generace neurálních rozhraní

Evropské konsorcium MINIGRAPH, které získalo finanční podporu od Evropské rady pro inovace, dokončilo vývoj souboru technologií pro přímé rozhraní mezi mozkem a elektronikou. Cílem projektu, na němž spolupracovala řada akademických a komerčních subjektů včetně společností INBRAIN, Nanoflex Robotics či Univerzity Palackého v Olomouci, je automatizovaná léčba neurologických onemocnění. Jako modelový případ byla zvolena Parkinsonova choroba.

Technologický základ a stabilitní testy

Klíčovým prvkem systému jsou tenkovrstvé elektrody na bázi grafenu. Tyto komponenty tvoří základ kortikálních a subkortikálních sond určených k záznamu neurální aktivity, interpretaci signálů spojených s průběhem onemocnění a následné cílené neuromodulaci. Podle výsledků zrychlených testů stárnutí vykazují tyto elektrody stabilitu přesahující deset let. Součástí vývoje byly rovněž rozsáhlé studie zaměřené na toxicitu a biokompatibilitu materiálů.

Roboticky asistovaná implantace

Součástí projektu je také vyvinutý systém pro implantaci sond. Společnosti Nanoflex Robotics a ETH Zurich vytvořily magnetický nosič a elektromagnetický robotický systém, který umožňuje vést ultratenké sondy po přímých i zakřivených drahách v mozkové tkáni pod kontrolou rentgenového zobrazení. Tento postup byl validován v laboratorních podmínkách a následně testován na modelech velkých zvířat.

Integrace a diagnostické kapacity

Konsorcium integrovalo vyvinuté komponenty do funkčního prototypu. Součástí systému je kompaktní implantovatelná elektronika schopná dekódovat signály z řady neurálních lokalit současně. Cílem této integrace je zvýšit reprodukovatelnost a škálovatelnost chirurgického zákroku. Vedle aktivit v rámci projektu MINIGRAPH společnost INBRAIN spolupracuje také se společností Robeauté na vývoji mikrorobotických technologií pro neurochirurgii. Technologie jsou koncipovány jako základ pro budoucí autonomní neuroelektronické terapeutické systémy.