Gli impianti cerebrali standard utilizzano elettrodi che penetrano nella materia grigia per stimolare e registrare l’attività dei neuroni. Di solito devono essere posizionati attraverso una procedura chirurgica. Per aggirare questa esigenza, un team di ricercatori guidati da Devalena Sarkar, ingegnere elettrico e professore assistente del MIT, ha sviluppato dispositivi elettronici microscopici ibridati con cellule viventi. Queste cellule possono essere iniettate nel sistema circolatorio con una siringa standard e viaggeranno attraverso il flusso sanguigno prima di impiantarsi nell’area cerebrale bersaglio.
“Nei primi due anni di lavoro su questa tecnologia al MIT, abbiamo rifiutato 35 proposte di sovvenzione consecutive”, afferma Sarkar. “I commenti che abbiamo ricevuto dai revisori sono stati che la nostra idea era molto influente, ma era impossibile.” Ammette che la proposta sembra qualcosa che potresti trovare in un romanzo di fantascienza. Ma dopo più di sei anni di ricerca, lui e i suoi colleghi hanno deciso di chiudere.
problema del nome
Nel 2022, quando Sarkar e i suoi colleghi hanno raccolto i dati iniziali e ottenuto alcuni risultati promettenti con il loro ibrido cellula-elettronica, il team ha proposto il progetto per il Premio Nuovo Inventore del Direttore del National Institutes of Health. Per la prima volta, dopo 35 rifiuti, ha superato la peer review. “Abbiamo ottenuto il punteggio di impatto più alto di sempre”, ha detto Sarkar.
Il motivo di quel punteggio era che la sua tecnologia risolveva tre problemi estremamente difficili. Il primo, ovviamente, è stato quello di rendere i dispositivi elettronici funzionali più piccoli delle cellule che possono circolare nel nostro sangue.
“Le esplorazioni precedenti, che non hanno avuto molto successo, si basavano sul posizionamento di particelle magnetiche all’interno del flusso sanguigno e poi guidandole con campi magnetici”, spiega Sarkar. “Ma c’è una differenza tra l’elettronica e le particelle.” I dispositivi elettronici realizzati utilizzando la tecnologia CMOS (che utilizziamo per realizzare processori per computer) possono generare energia elettrica dalla luce in entrata, proprio come il fotovoltaico, oltre a eseguire i calcoli necessari per applicazioni più intelligenti come il rilevamento. D’altra parte, le particelle possono essere utilizzate solo per stimolare un certo numero di cellule.
