Dispositius Biomèdics

Per a aplicacions relacionades amb la monitorització i l’estimulació de l’activitat del sistema nerviós central i perifèric

ProjectesDispositius BiomèdicsNeuroGraph

NeuroGraph

Monitorització de la despolarització cortical en cures neurointensives mitjançant microtransistors de grafè

L’activitat cerebral avarca múltiples escales temporals i espacials que requereixen un conjunt de tecnologies per avançar en el seu coneixement. Degut a la naturalesa elèctrica de l’activitat neuronal, es fa servir l’electrofisiologia per mesurar l’activitat cerebral, i és necessari un transductor eficient per enregistrar la caiguda de voltatge causada per les corrents iòniques transmembrana en el teixit cerebral. Els transductors més utilitzats son els elèctrodes metàl·lics passius. Alternativament, gràcies al seu conjunt de propietats úniques, el grafè permet la implementació de l’anomenat transistor d’efecte de camp activat per solució basada en grafè (gSGFET), com a un nou transductor per senyals neuronals.

L’ús del gSGFET és capaç de superar les limitacions dels elèctrodes passius en el funcionament acoblat a CC, el que permet el registre de l’activitat infraroja (ISA). Dins de l’activitat ISA, la Depressió Cortical Propagada (CSD) es produeix per una despolarització neural massiva relacionada amb alguns trastorns com la migranya, l’epilèpsia o traumatismes cranioencefàlics. La monitorització dels episodis de CSD està obstaculitzada per les limitacions de la tecnologia de registre actual basada en elèctrodes passius, l’ús de gSGFET millorarà les capacitats de monitorització dels episodis CSD i pot servir com a eina de diagnòstic, pronòstic i monitorització del tractament per alguns d’aquests trastorns neurològics.

NeuroGraph

Objectius

L’objectiu principal del projecte és avançar en la translació de la tecnologia gSGFET a la pràctica clínica, realitzant per primer cop un assaig clínic en pacients amb traumatismes cranioencefàlics.

Coordinador

Institut de Microelectronica de Barcelona, Centre Nacional de Microelectronica (IMB-CNM) CSIC

Anton Guimerà

Anton Guimerà Brunet és investigador del personal d’IMB-CNM (CSIC) especialitzat en el desenvolupament de micro-nanosistemes per a aplicacions biomèdiques amb una sòlida formació en el desenvolupament de dispositius mèdics i integració de sistemes per a noves tecnologies.
Els seus interessos de recerca són l’estudi de les propietats elèctriques dels teixits biològics i el disseny d’interfícies neuronals avançades. Treballa al paquet de treball de Tecnologies Biomèdiques del projecte Europeu Graphene Flagship, explorant interfícies neuronals basades en grafè i materials 2D. És autor o coautor de més de 50 articles en revistes internacionals referides, 8 patents (3 d’elles amb llicència) (índex H 19).

Aportacions dels socis

Institut de Microelectronica de Barcelona, Centre Nacional de Microelectronica (IMB-CNM) CSIC

Anton Guimerà, Xavi Illa, Rosa Villa

El CSIC desenvoluparà, optimitzarà i validarà els sensors de grafè per supervisar els CSD en col·laboració amb ICN2 i s’encarregarà de l’augment de la tecnologia. CSIC estudiarà els requisits de seguretat elèctrica per a l’electrònica d’adquisició i desenvoluparà un prototip compatible amb la normativa aplicable.

Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology (ICN2)

Jose A. Garrido

ICN2 desenvoluparà, optimitzarà i validarà els sensors de grafè per a monitoritzar les CSD en col·laboració amb CSIC.

Institut Hospital del Mar d'Investigacions Biomédiques (IMIM)

Gerard Conesa, Ignacio Delgado-Martínez

IMIM proporcionarà guies clíniques, i durà a terme el disseny i execució de l’assaig clínic pilot.

Consorci Institut D’investigacions Biomediques August Pi i Sunyer (IDIBAPS)

María Victoria Sánchez-Vives

L’IDIBAPS realitzarà la validació preclínica de la tecnologia basada en grafè per la monitorització de la funció del cervell en pacients, en col·laboració amb neurocirurgians.
L’electrofisiologia ex-vivo en teixits humans i els registres crònics de models animals proporcionen un punt referència molt valuós per la validació.

Instituto de Neurociencias, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)

Xavier Navarro, Jaume del Valle

La UAB farà la valoració de biocompatibilitat crònica, així com la validació dels models preclínics d’ictus i trauma cerebral