Science
29.11.2018

Forscher entwickeln Gel-Elektroden für Gehirnimplantate

Aus Stärke haben Forscher ein Hydrogel gebastelt, das die Konstruktion flexibler Elektroden ermöglicht.

Ein Hydrogel ist ein Polymergerüst, das große mengen von Flüssigkeiten in Gelform zusammenhalten kann, ohne dass die Form verloren geht. In Kombination mit anderen Materialien können die Eigenschaften des Gels angepasst werden. Das haben Forscher ausgenutzt, um ein Material zu entwickelt, aus dem sich flexible und biologisch gut verträgliche Elektroden herstellen lassen, wie phys.org berichtet. Daraus lassen sich beispielsweise Elektroden entwickeln, die für eine Implantation im Gehirn geeignet wären.

Als Basis für ihr Hydrogel haben die Wissenschaftler Stärke verwendet. Um für die nötige Leitfähigkeit zu sorgen, haben die Forscher Graphen in das Material integriert. Um das Graphen in der wässrigen Umgebung zu stabilisieren, wurde ein Salbeiextrakt eingesetzt. Dadurch erhält das Material zudem antimikrobielle und entzündungshemmende Eigenschaften. Das Ziel der Forscher war klar: Sie wollen eine Möglichkeit finden, ein Gehirninterface zu entwickeln, eine Schnittstelle, mit der die elektrische Aktivität des Gehirns genau vermessen werden kann. Auch für eine in Zukunft vielleicht mögliche direkte Bedienung von Maschinen über Gehirnaktivität wären die Systeme geeignet.

Derzeit werden Elektroden für das Gehirn aus Platin oder Gold gefertigt. Das macht die Elektroden steif. Dadurch ist eine Beschichtung mit leitenden Polymeren notwendig, um die Drähte flexibler zu machen. Die weichen Gelelektroden versprechen bessere mechanische, elektrische und biologische Eigenschaften. Allerdings handelt es sich derzeit noch um Grundlagenforschung. Bis derartige Implantate beim Menschen eingesetzt werden können, werden noch viele Jahre vergehen.