Pesquisadores da Universidade Cornell, em colaboração com colegas, criaram um implante neural muito pequeno que pode ser colocado sobre um grão de sal. Apesar do seu tamanho, o dispositivo pode transmitir dados sem fio sobre a atividade cerebral de um animal vivo por mais de um ano.
Avanço, relatado v Eletrônica da naturezamostra que os sistemas microeletrônicos podem operar em uma escala extremamente pequena. Isto poderia abrir a porta a novas abordagens para a monitorização do cérebro, sensores biointegrados e outros fins médicos e tecnológicos.
O que é um dispositivo MOTE
O dispositivo é conhecido como eletrodo não amarrado optoeletrônico em microescala, ou MOTE. Seu desenvolvimento foi liderado por Alyosha Molnar, professor da Escola de Engenharia Elétrica e de Computação de Cornell, juntamente com Sunwu Lee, professor associado da Universidade Tecnológica de Nanyang. Lee começou a trabalhar na tecnologia anteriormente como pós-doutorado no laboratório de Molnar.
Como o implante usa luz para transmitir sinais cerebrais
O MOTE funciona usando raios laser vermelhos e infravermelhos que passam com segurança pelo tecido cerebral. Ele envia dados de volta emitindo pequenos pulsos de luz infravermelha que codificam sinais elétricos do cérebro.
A base do dispositivo é um diodo semicondutor feito de arsenieto de alumínio e gálio. Este componente captura a luz que entra para alimentar o sistema e também emite luz para transmissão de dados. O implante também inclui um amplificador de baixo ruído e um codificador óptico, ambos construídos com o mesmo tipo de tecnologia de semicondutores usada nos microchips do dia a dia.
O dispositivo tem cerca de 300 mícrons de comprimento e 70 mícrons de largura.
“Até onde sabemos, este é o menor implante neural que irá medir a atividade elétrica no cérebro e depois reportá-la sem fio”, disse Molnar. “Ao usar modulação de posição de pulso para o código – o mesmo código usado, por exemplo, na comunicação óptica para satélites – podemos usar muito, muito pouca energia para a comunicação e ainda assim receber os dados de volta opticamente com sucesso.”
Aplicações futuras para monitoramento cerebral e corporal
De acordo com Molnar, os materiais utilizados no MOTE poderiam permitir aos pesquisadores registrar a atividade cerebral durante uma ressonância magnética, o que é praticamente impossível com os implantes atuais. A tecnologia também poderia ser adaptada para outras partes do corpo, incluindo a medula espinhal, e poderia eventualmente ser combinada com inovações futuras, como a optoeletrônica incorporada em placas cranianas artificiais.
