O desenvolvimento de interfaces cérebro-computador acaba de dar um salto significativo com a criação de um implante ultraflexível por investigadores japoneses e da China. Segundo os detalhes avançados pela Interesting Engineering, este novo chip conseguiu manter 94% da sua eficiência operacional mesmo após 18 meses de testes em animais, um resultado que promete resolver um dos maiores desafios na estabilidade a longo prazo destas neurointerfaces.
O fim da rejeição mecânica no cérebro
A iniciativa representa uma revolução do ponto de vista prático e médico. Historicamente, as investigações nesta área esbarram num problema estrutural claro: a disparidade física entre os elétrodos tradicionais, fabricados em metais rígidos como a platina, e o tecido cerebral, que é extremamente macio.
Esta diferença mecânica gera atritos contínuos e micromovimentos dentro do crânio, provocando inflamações crónicas e o surgimento de tecido cicatricial. Com o passar do tempo, este processo degrada progressivamente a qualidade dos sinais captados, algo totalmente indesejável dada a sensibilidade da região e a necessidade absoluta de evitar intervenções cirúrgicas constantes para reparação.
Para contornar este impasse estrutural, uma equipa de cientistas composta por membros da Universidade de Tsinghua, da Universidade de Tóquio e da Academia Chinesa de Ciências desenvolveu um material totalmente orgânico. O composto foi batizado de CHIP, um acrónimo que se traduz para hidrogel condutor com percolação interfacial.
Engenharia de precisão com hidrogel
A inovação resolve o problema da maleabilidade, mas também soluciona um obstáculo antigo com os hidrogéis. Embora sejam amplamente conhecidos pela sua elevada biocompatibilidade, estes materiais costumam ter uma condutividade elétrica insuficiente e uma tendência para absorver líquidos, o que causa inchaço e altera a estrutura dos elétrodos.
Os investigadores superaram estas limitações fixando o hidrogel a um suporte ultrafino de parileno. O processamento foi feito através de fotolitografia de alta precisão enquanto o material ainda estava seco, garantindo a sua estabilidade dimensional.
O dispositivo resultante apresenta uma matriz de 128 canais com uns impressionantes 9 micrómetros de espessura, uma dimensão inferior à de um fio de cabelo humano. Além de ultrafino, garante uma condutividade elétrica de 2.512 S/cm, permitindo captar de forma límpida até mesmo as atividades neurais mais subtis.
Testes promissores apontam para o futuro
A durabilidade do sistema foi atestada em coelhos ao longo de 550 dias, período no qual os animais mantiveram uma atividade neural sempre nítida. Mesmo sob estresse mecânico severo, o componente preservou o seu desempenho elétrico, apresentando uma variação de condutividade inferior a 4%.
Exames histológicos posteriores confirmaram que o implante minimiza de forma drástica a resposta natural do corpo a objetos estranhos, não apresentando inflamações graves ou cicatrizes espessas ao redor do local de inserção.
Embora a medicina já registe avanços práticos com pacientes paralisados que utilizam interfaces cérebro-computador para controlar dispositivos externos, os investigadores sublinham que ainda é cedo para prever o início de testes em humanos com esta nova tecnologia. No entanto, o avanço na durabilidade dos materiais retira uma das maiores barreiras à viabilidade comercial e clínica destes implantes.
(TT)