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(noticias nanowerk) Después de años de investigación como parte del proyecto insignia europeo Graphene, ICN2, en colaboración con la Universidad de Manchester, lideró el desarrollo de EGNITE (Engineered Graphene for Neural Interfaces), una nueva clase de material flexible, de alta resolución y alta precisión. Dispositivos implantables basados en neurotecnología de grafeno.
Los resultados, publicados en Neurotecnología de la naturaleza (“Microelectrodos de película delgada nanoporosos a base de grafeno para en vivo “Estimulación y grabación neuronal de alta resolución”) quieren contribuir al floreciente panorama de la neuroelectrónica y las interfaces cerebro-computadora con tecnologías innovadoras.
EGNITE se basa en la amplia experiencia de sus inventores en la producción e implementación médica de nanomateriales de carbono. Esta innovadora tecnología basada en grafeno nanoporoso integra procesos de fabricación habituales en la industria de los semiconductores para producir microelectrodos de grafeno con un diámetro de tan solo 25 µm. Los microelectrodos de grafeno exhiben baja impedancia y alta inyección de carga, propiedades esenciales para interfaces neuronales flexibles y eficientes.
Validación preclínica de la funcionalidad.
Los estudios preclínicos realizados por varios expertos neurocientíficos y biomédicos que trabajan con ICN2, utilizando varios modelos para el sistema nervioso central y periférico, demostraron la capacidad de EGNITE para registrar señales neuronales de alta fidelidad con una claridad y precisión excepcionales y, lo que es más importante, para permitir un registro extremadamente específico de Modulación nerviosa. La combinación única de registro de señales de alta precisión y estimulación nerviosa precisa que proporciona la tecnología EGNITE representa un avance potencialmente decisivo en la terapia neuroelectrónica.
Este enfoque innovador llena un vacío crítico en la neurotecnología, donde ha habido pocos avances en materiales durante las últimas dos décadas. El desarrollo de electrodos EGNITE tiene el potencial de llevar el grafeno a la vanguardia de los materiales neurotecnológicos.
Colaboración internacional y liderazgo científico
La tecnología presentada hoy se basa en el legado de Graphene Flagship, una iniciativa europea de la última década destinada a fortalecer el liderazgo estratégico de Europa en tecnologías basadas en grafeno y otros materiales 2D. Detrás de este avance científico hay un esfuerzo colaborativo liderado por los investigadores del ICN2 Damià Viana (ahora en INBRAIN Neuroelectronics), Steven T. Walston (ahora en la Universidad del Sur de California) y Eduard Masvidal-Codina, bajo la dirección de ICREA José A. Garrido. . Jefe del Grupo de Dispositivos y Materiales Electrónicos Avanzados del ICN2, e ICREA Kostas Kostarelos, Jefe del Laboratorio de Nanomedicina del ICN2 y de la Facultad de Biología, Medicina y Salud de la Universidad de Manchester (Reino Unido). En la investigación participan Xavier Navarro, Natàlia de la Oliva, Bruno Rodríguez-Meana y Jaume del Valle del Instituto de Neurociencia y del Departamento de Biología Celular, Fisiología e Inmunología de la Universitat Autònoma de Barcelona (UAB).
La colaboración cuenta con la contribución de destacadas instituciones nacionales e internacionales como el Institut de Microelectronica de Barcelona – IMB-CNM (CSIC), el National Graphene Institute de Manchester (Reino Unido) y el Grenoble Institut des Neurosciences – Université Grenoble Alpes (Francia). ) y la Universidad de Barcelona. La integración de tecnología en procesos estándar de fabricación de semiconductores se llevó a cabo en la sala blanca de micro y nanofabricación (CSIC) del IMB-CNM bajo la supervisión del investigador del CIBER Dr. Actuó Xavi Illa.
Traducción clínica: próximos pasos
La tecnología EGNITE descrita en el artículo de Nature Nanotechnology ha sido patentada y licenciada a INBRAIN Neuroelectronics, una spin-off de ICN2 e ICREA con sede en Barcelona, con el apoyo del IMB-CNM (CSIC). La empresa, también socia del proyecto Graphene Flagship, lidera la traducción de la tecnología a aplicaciones y productos clínicos. Bajo el liderazgo de la directora ejecutiva Carolina Aguilar, INBRAIN Neuroelectronics se está preparando para los primeros ensayos clínicos en humanos de esta innovadora tecnología de grafeno.
El panorama industrial y de innovación en tecnología de semiconductores en Cataluña, donde ambiciosas estrategias nacionales prevén construir instalaciones de última generación para la producción de tecnologías de semiconductores basadas en nuevos materiales, ofrece una oportunidad sin precedentes para acelerar la traducción de los resultados presentados hoy en aplicaciones de práctica clínica.
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