Các nhà nghiên cứu tại Đại học Cornell đã chế tạo được một thiết bị cấy ghép thần kinh siêu nhỏ, dài khoảng 300 micromet và rộng 70 micromet, nhỏ hơn hạt muối, có thể truyền dữ liệu hoạt động của não động vật sống trong hơn một năm. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Electronics, mở ra khả năng mới để theo dõi thần kinh, cảm biến sinh học tích hợp và các ứng dụng y sinh khác.

Thiết bị được gọi là điện cực quang điện tử không dây vi mô hay MOTE, hoạt động nhờ chùm tia laser đỏ và hồng ngoại truyền qua mô não mà không gây hại. MOTE truyền dữ liệu bằng xung ánh sáng hồng ngoại mã hóa tín hiệu điện não. Thiết bị gồm có ba thành phần chính: diode bán dẫn nhôm gali asenua, bộ khuếch đại nhiễu thấp và bộ mã hóa quang học.

Diode bán dẫn thu năng lượng ánh sáng để cung cấp cho mạch và phát ra ánh sáng để truyền dữ liệu. Hỗ trợ cho tính năng này là bộ khuếch đại nhiễu thấp và bộ mã hóa quang học, được chế tạo bằng công nghệ bán dẫn tương tự như trong các vi mạch thông thường.

Các nhà nghiên cứu đã tiến hành thử nghiệm MOTE trong nuôi cấy tế bào và sau đó cấy ghép vào vỏ não chuột, cụ thể là vùng não xử lý thông tin cảm giác từ râu. Trong vòng một năm, mô cấy đã ghi lại thành công các xung điện từ tế bào thần kinh, cũng như các mô hình hoạt động của synap trên phạm vi rộng hơn, trong khi chuột vẫn khỏe mạnh và vận động bình thường.

 

Alyosha Molnar, trưởng nhóm nghiên cứu cho biết MOTE có thể giúp thu thập các bản ghi điện từ não trong quá trình quét MRI, phần lớn không khả thi với các thiết bị cấy ghép hiện nay. Công nghệ này cũng có thể được điều chỉnh để sử dụng trên các mô khác như tủy sống và thậm chí kết hợp với các cải tiến trong tương lai như quang điện tử cho các tấm sọ nhân tạo trong tương lai.

N.P.D (NASTIS), theo Medicalepress, 11/2025