13/07/2021 - Como o tecido cerebral é muito mais macio do que os implantes rígidos tradicionais, o sistema imunológico geralmente os percebe como objetos estranhos. Entre outras coisas, os implantes cerebrais são capazes de estimular neurônios específicos e de entregar medicamentos a regiões específicas. Um novo implante experimental poderia superar uma limitação comum de outros, transformando-se de estados rígidos em macios. Os implantes existentes incorporam dispositivos como eletrodos, que normalmente são bastante rígidos.
O tecido cerebral no qual esses eletrodos são inseridos, por outro lado, é muito macio. Como resultado, o sistema imunológico do corpo tende a identificar os implantes como objetos estranhos, formando uma camada de tecido cicatricial ao redor deles. Com o tempo, essa camada se torna espessa o suficiente para impedir que os implantes funcionem adequadamente. E embora envolver os eletrodos em um material elástico macio possa ajudar, esses materiais geralmente ainda são consideravelmente mais rígidos que o tecido cerebral, desencadeando uma resposta imune.
Buscando uma alternativa, cientistas do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coréia (KAIST) desenvolveram um implante que consiste em um feixe de fibras poliméricas multifuncionais ultrafinas, incorporadas e cercadas por um hidrogel de poliacrilamida-alginato. O feixe de fibras consiste em um guia de ondas óptico para estimular os neurônios por meio da exposição à luz, três microeletrodos para monitorar a atividade neuronal e três canais microfluídicos para administração direcionada de medicamentos líquidos.
Como o hidrogel é rígido em seu estado seco inicial, ele pode ser inserido com relativa facilidade no tecido cerebral sem o uso de qualquer dispositivo guia de suporte. Uma vez implantado, no entanto, ele absorve os fluidos corporais e se torna muito macio e flexível – muito parecido com o tecido que o envolve.
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Um diagrama mostrando os componentes do implante
Isso significa que é menos provável que seja percebido como um objeto estranho.
Quando testado em camundongos de laboratório, o implante foi capaz de detectar sinais neurais por até seis meses, o que está "muito além do que havia sido registrado anteriormente". Os pesquisadores também notaram uma redução significativa nas respostas de corpos estranhos, em comparação com os implantes convencionais.
"Com nossa descoberta, esperamos avanços na pesquisa sobre distúrbios neurológicos, como Alzheimer ou doença de Parkinson, que exigem observação de longo prazo", diz o cientista principal, Prof. Seongjun Park.
Um artigo sobre a pesquisa foi publicado recentemente na revista Nature Communications.
E esta não é a primeira vez que ouvimos falar de hidrogel sendo usado para implantes amigáveis ao cérebro. No ano passado, cientistas do MIT e da China desenvolveram eletrodos implantáveis feitos de um hidrogel que incorpora um polímero eletricamente condutor conhecido como PEDOT:PS.
Fonte: KAIST