Pesquisadores da Universidade de Linköping, na Suécia, conseguiram produzir nanofios de ouro e desenvolver eletrodos macios que podem ser conectados ao sistema nervoso. Os eletrodos são macios como nervos, elásticos e condutores de eletricidade, e espera-se que durem muito tempo no corpo.
Algumas pessoas têm um "coração de ouro", então por que não "nervos de ouro"? No futuro, pode ser possível usar o metal precioso em interfaces macias para conectar eletrônicos ao sistema nervoso para fins médicos. Tal tecnologia poderia ser usada para aliviar sofrimentos como epilepsia, Parkinson, paralisia ou dor crônica. No entanto, a criação de uma interface onde a eletrônica pode encontrar o cérebro ou outras partes do sistema nervoso apresenta desafios especiais.
"Os condutores clássicos usados em eletrônicos são metais, que são muito duros e rígidos. As propriedades mecânicas do sistema nervoso lembram mais um gel macio." "Para alcançar uma transmissão de sinal precisa, precisamos chegar muito perto das fibras nervosas em questão, mas como o corpo está em constante movimento, torna-se difícil estabelecer um contato próximo entre algo duro e algo macio e frágil", diz Klas Tybrandt, professor de ciência de materiais no Laboratório de Eletrônica Orgânica da Universidade de Linköping, que liderou a pesquisa.
Os pesquisadores, portanto, querem desenvolver eletrodos que tenham boa condutividade, bem como propriedades mecânicas que se assemelhem à maciez do corpo. Nos últimos anos, vários estudos mostraram que eletrodos macios não danificam o tecido tanto quanto eletrodos duros. No estudo atual, publicado na revista Small, um grupo de pesquisadores da Universidade de Linköping desenvolveu nanofios de ouro – mil vezes mais finos que um fio de cabelo – e os incorporou em um material elástico para criar microeletrodos macios.
„Conseguimos criar um novo e melhor nanomaterial a partir de nanofios de ouro em combinação com uma borracha de silicone muito macia.“ „A combinação desses dois materiais criou um condutor que tem alta condutividade elétrica, é muito macio e é feito de materiais biocompatíveis que funcionam com o corpo“, diz Klas Tybrandt.
A borracha de silicone é usada em implantes médicos, como implantes mamários. Os eletrodos macios também contêm ouro e platina, metais que são comumente usados em dispositivos médicos para uso clínico. A
produção de nanoestruturas de ouro longas e finas é, no entanto, muito difícil. Isso tem sido um grande obstáculo até agora, mas os pesquisadores agora desenvolveram um novo método para produzir nanofios de ouro. E isso é feito usando nanofios de prata.
Como a prata tem propriedades únicas que a tornam um material muito bom para a produção dos nanofios que os pesquisadores procuram, ela é usada em alguns nanomateriais extensíveis. O problema com a prata é que ela é quimicamente reativa. Assim como os talheres de prata escurecem com o tempo quando ocorrem reações químicas na superfície, a prata em nanofios se decompõe, liberando íons de prata. Em uma concentração suficientemente alta, os íons de prata podem ser tóxicos para nós.
Quando Laura Seufert, uma estudante de doutorado no grupo de pesquisa de Klas Tybrandt, estava procurando um método para sintetizar ou "cultivar" fios de ouro, ela desenvolveu um novo método que abriu novas possibilidades. No início, era difícil controlar a forma dos nanofios. Mas então ela descobriu um método que produziu fios muito lisos. Em vez de tentar cultivar nanofios de ouro desde o início, ela começou com um nanofio fino de prata pura.
"Como é possível produzir nanofios de prata, aproveitamos isso e usamos o nanofio de prata como um tipo de molde no qual cultivamos ouro. O próximo passo no processo é remover a prata. Assim que isso é feito, temos um material que consiste em mais de 99% de ouro. Portanto, é um pequeno truque para contornar o problema de produzir nanoestruturas de ouro longas e estreitas", diz Klas Tybrandt.
Em colaboração com o Professor Simon Farnebo do Departamento de Ciências Biomédicas e Clínicas da Universidade de Linköping, os pesquisadores por trás do estudo mostraram que os microeletrodos macios e elásticos podem estimular um nervo de rato e captar sinais do nervo.
Em aplicações onde a eletrônica macia deve ser implantada no corpo, o material deve durar muito tempo, preferencialmente por toda a vida. Os pesquisadores testaram a estabilidade do novo material e concluíram que ele dura pelo menos três anos, o que é melhor do que muitos dos nanomateriais desenvolvidos até agora.
A equipe de pesquisa agora está trabalhando para refinar o material e desenvolver diferentes tipos de eletrodos que são ainda menores e podem fazer um contato mais próximo com as células nervosas.
