Un team internazionale di ricercatori ha sviluppato un impianto cerebrale sottile e flessibile in grado di integrare la registrazione dell’attività neurale, il trasporto di sostanze liquide e la conduzione della luce in una singola fibra. Questo dispositivo, chiamato mAxialtrode, potrebbe rivoluzionare gli studi sui circuiti cerebrali profondi e aprire nuove possibilità per il trattamento dell’epilessia. L’innovazione, pubblicata su Advanced Science, è frutto di un lavoro coordinato da un gruppo della DTU, con la collaborazione dell’Università di Copenaghen, dello University College London e di altri istituti di ricerca.
Un dispositivo multifunzionale per il cervello
Il mAxialtrode è stato progettato per svolgere diverse funzioni lungo la sua estensione. La sua struttura è composta da una fibra di polimero riscaldata e stirata, con un diametro inferiore a mezzo millimetro. La punta inclinata riduce la sezione che attraversa il tessuto durante l’inserimento, mentre la flessibilità della struttura permette al dispositivo di seguire i movimenti del cervello. Al centro della fibra corre un nucleo che guida la luce, mentre intorno sono disposti otto canali microscopici utilizzabili per trasportare liquidi o ospitare fili metallici estremamente sottili.
Questo design permette di integrare in una sola sonda componenti che, negli esperimenti convenzionali, richiedevano dispositivi distinti. Le fibre ottiche tradizionali interagiscono soprattutto attraverso la loro estremità, limitando osservazione o stimolazione a una singola zona. Il mAxialtrode offre invece diversi punti funzionali lungo il proprio asse, migliorando la precisione degli esperimenti. I ricercatori hanno testato il sistema in vivo, impiantandolo nel cervello di topi e collegandolo a sorgenti luminose, strumenti di registrazione e piccole pompe.
Test su animali e potenziale clinico
Gli animali hanno potuto trasportare il leggero impianto senza mostrare segni evidenti di disagio. La scelta dei polimeri mira a ridurre la differenza di rigidità tra sonda e tessuto nervoso, limitando l’irritazione e le reazioni infiammatorie tipiche degli impianti tradizionali, costruiti spesso con materiali duri come il silicio. Una fibra più morbida esercita una pressione meccanica inferiore mentre il tessuto si muove, migliorando la tollerabilità a lungo termine. Il gruppo sta valutando i requisiti necessari per arrivare a sperimentazioni sui pazienti. Tra le applicazioni ipotizzate figurano la somministrazione mirata di farmaci insieme alla stimolazione elettrica o luminosa di aree selezionate. Tuttavia, l’eventuale uso clinico contro l’epilessia richiederà ulteriori sviluppi, verifiche estese e autorizzazioni regolatorie. Il dispositivo potrebbe rappresentare un passo avanti nella ricerca sulle malattie neurologiche, grazie alla sua capacità di unire diverse funzioni in un unico strumento.
- Il mAxialtrode è un impianto cerebrale flessibile in grado di integrare registrazione, trasporto di sostanze e conduzione della luce.
- È stato testato in vivo su topi senza segni di disagio.
- La sua struttura riduce l’irritazione del tessuto e migliora la tollerabilità a lungo termine.
Questo lavoro rappresenta un’innovazione significativa nella neuroscienze, con potenziali applicazioni in ambito clinico. Il gruppo sta già lavorando alla protezione brevettuale della tecnologia e sta valutando le prossime fasi di sperimentazione. L’obiettivo è rendere disponibile un dispositivo che possa migliorare la gestione delle condizioni come l’epilessia, grazie alla sua capacità di combinare diverse funzioni in un unico sistema. La ricerca continua a spostare i confini della tecnologia medica, aprendo nuove strade per il trattamento delle malattie neurologiche.
