Vadym Gnatkovsky,1 Alessandro Cattalini,1 Alessandro Antonini,2 Laura Spreafico,2 Matteo Saini,2 Francesco Noè,1 Camilla Alessi,1 Laura Librizzi,1 Laura Uva,1 Carlo Efisio Marras,3 Marco de Curtis,1 Sandro Ferrari2
1Abteilung für Epileptologie, Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta, Mailand, Italien; 2WISE Srl, Cologno Monzese, Mailand, Italien; 3Neurochirurgische Abteilung, Abteilung für Neurowissenschaften und Neurorehabilitation, IRCCS Bambino Gesù Kinderkrankenhaus, Rom, Italien
Korrespondenz: Vadym Gnatkovsky
Einheit für Epileptologie, Fondazione IRCCS Istituto Neurologico Carlo Besta, Via Amadeo, 42, Milano 20133, Italien
Tel +39 0223944518
Email [email protected]
Hintergrund: Multielektroden werden zu Rehabilitations- und Diagnosezwecken in das zentrale und periphere Nervensystem implantiert. Die Widerstandsfähigkeit der intrakraniellen Geräte gegenüber mechanischer Beanspruchung ist kritisch, und es kann zu Brüchen oder Elektrodenverschiebungen kommen. Wir beschreiben hier ein neues Aufzeichnungsgerät mit dehnbaren Eigenschaften auf der Grundlage der Supersonic Cluster Beam Implantation (SCBI)-Technologie mit hoher mechanischer Anpassungsfähigkeit an Verschiebung und Bewegung.
Ergebnisse: Die Fähigkeit von SCBI-basierten Mehrkanalelektroden zur Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns wurde in akuten In-vitro-Experimenten am isolierten Meerschweinchengehirn mit Glas/Silizium-Mikroelektroden verglichen. Feldpotentiale und Leistungsfrequenzanalysen zeigten gleiche Aufzeichnungseigenschaften für SCBI- und Standardelektroden. Die chronische epidurale in vivo-Implantation der SCBI-Elektroden bestätigte im Vergleich zu Standard-EEG-Metallelektroden hervorragende Langzeit-Aufzeichnungseigenschaften. Die Biokompatibilität des Gewebes wurde durch eine neuropathologische Bewertung des Hirngewebes 2 Monate nach der Implantation der Geräte in den Subarachnoidalraum nachgewiesen.
Schlussfolgerung: Wir bestätigen die Biokompatibilität neuartiger dehnbarer Elektrodenvorrichtungen auf SCBI-Basis und demonstrieren ihre Eignung für die Aufzeichnung der elektrischen Hirnaktivität in präklinischen Umgebungen.
Schlüsselwörter: Gehirn, Feldpotentiale, Aufzeichnungselektroden, Supersonic Cluster Beam Implantation

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