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Dispositivo di trasduzione del segnale elettrico per rilevare i segnali bioelettrici nel cervello

CervelloelectrocorticographyelettrocorticografiaSensoretrasduzione del segnale elettrico

Introduzione

L’elettrocorticografia (ECOG) e la microelettrocorticografia (mECOG) sono tecniche non invasive ampiamente utilizzate per registrare segnali bioelettrici nel cervello. Sono meno invasivi dei dispositivi intracorticali, sebbene risentano della limitazione della risoluzione spaziale e del rumore, a causa della maggiore distanza alla quale vengono eseguite le misurazioni. Clinicamente sono necessarie tecniche di rilevamento del segnale cerebrale bioelettrico, che siano minimamente invasive, affidabili e con un’elevata risoluzione spazio-temporale. È qui che entrano in gioco le tecnologie a transistor. È stato dimostrato che i transistor elettrolitici organici superano i limiti inerenti ai dispositivi ECOG, tuttavia, quando questi vengono utilizzati come amplificatori c’è il rischio di causare danni critici ai tessuti nelle applicazioni in vivo a causa di reazioni elettrochimiche parassite.

Caratteristiche Tecniche

È stato sviluppato un metodo per produrre un biosensore per la trasduzione di segnali bioelettrici e per amplificare un segnale bioelettrico/biochimico, che supera l’inconveniente delle tecniche di registrazione consolidate. Il dispositivo presentato è composto da un’unità di misura sorgente a due canali, ciascuno con un terminale alto e basso, rispettivamente e un EGOT (Electrolyte-Gated Organic Transistor), realizzato su una sottile pellicola di materiale organico semiconduttivo/conduttivo progettato per contattare un elettrolita dotato di un elettrodo di sorgente e di un elettrodo di drenaggio. Entrambi gli elettrodi sono interconnessi dal film sottile ed è stato progettato un elettrodo gate per contattare l’elettrolita. Attraverso l’alterazione della tensione positiva o negativa all’elettrodo di drain, rispetto all’elettrodo di source messo a terra, gli inventori hanno potuto amplificare il segnale elettrico senza alcuna ripercussione in applicazioni in vivo, evitando in particolare qualsiasi corrente faradica parassitaria che può essere dannosa .

Possibili Applicazioni

  • Rilevazione di segnali bioelettrici nel cervello;
  • Applicazioni di biosensori senza etichetta nel cervello.

Vantaggi

  • Rilevazione di segnali bioelettrici riducendo al minimo l’invasività;
  • Fornitura di amplificazione in situ del segnale di primo stadio;
  • Nessuna corrente verrà iniettata nel cervello, garantendo la sicurezza del tessuto;
  • Capacità di ottenere segnali puliti e interpretabili in modo univoco.