Elektronika, która dopasuje się do mózgu. 4 mln zł dla badaczki z Politechniki Gdańskiej

Projekt NEURO-FIT znalazł się wśród 13 przedsięwzięć wybranych do finansowania w tegorocznym konkursie FIRST TEAM FENG. Dr inż. Karolina Cysewska otrzymała maksymalną kwotę dofinansowania przewidzianą w naborze. Jej projekt jest jedynym z Gdańska, który uzyskał wsparcie w tej edycji konkursu, a zarazem pierwszym realizowanym na Politechnice Gdańskiej w ramach programu FIRST TEAM FENG.

Elektrody, które dopasują się do tkanki mózgowej

Połączenie elektroniki z żywą tkanką mózgową to duże wyzwanie dla naukowców. Elektrody wykorzystywane do rejestrowania sygnałów nerwowych i stymulacji neuronów muszą nie tylko skutecznie przewodzić impulsy elektryczne, ale również współpracować z delikatnym otoczeniem biologicznym.

Zespół dr inż. Karoliny Cysewskiej chce opracować bioadaptowalne mikroelektrody, które będą lepiej dopasowywać się do tkanki mózgowej. Pomogą w tym przewodzące hydrożele PEDOT, wykorzystywane do tworzenia aktywnych elektrycznie miejsc kontaktu elektrod z tkanką.

Do budowy przestrzennych konstrukcji naukowcy wykorzystają multimateriałowy biodruk 3D, umożliwiający łączenie różnych materiałów. Sprawdzą również, w jaki sposób komórki nerwowe mogą integrować się z przewodzącymi hydrożelami. W ten sposób chcą stworzyć miękki interfejs, który będzie lepiej współpracował z tkanką mózgową. Rozwiązanie ma umożliwiać rejestrowanie sygnałów nerwowych oraz stymulację głębokich struktur mózgu

Własne laboratorium i międzynarodowa współpraca

Jednym z najważniejszych efektów przyznanego dofinansowania będzie oficjalne otwarcie Bioelectronic Materials and Interfaces Lab na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG. Laboratorium, rozwijane przez dr inż. Karolinę Cysewską w ramach grupy CysewskaLab, będzie miejscem badań nad materiałami bioelektronicznymi i ich zastosowaniem w technologiach łączących elektronikę z żywymi tkankami.

Badaczka zbuduje tam własny zespół, który będzie współpracował z naukowcami z zagranicznych ośrodków. Wśród partnerów projektu znalazł się Tim Harris z Johns Hopkins University, współtwórca elektrod Neuropixels, który wesprze prace nad sondami neuronowymi. Michele Giugliano z Uniwersytetu w Modenie i Reggio Emilii oraz Malavika Nair z Uniwersytetu Oksfordzkiego wniosą doświadczenie w elektrofizjologii i biologii neuronów.

W badania włączą się także dr inż. Maciej Jankowski z DeepBrainLab na Politechnice Gdańskiej, zajmujący się projektowaniem elektrod i badaniem aktywności neuronalnej, oraz Maciej Gołaszewski z firmy BioCloner Health, który wesprze prace związane z technologią biodruku.

Projekt NEURO-FIT, którego pełna nazwa brzmi „Bioadaptowalne mikroelektrody z hydrożelowymi kontaktami aktywowanymi in vivo do spersonalizowanej stymulacji i rejestracji głębokich struktur mózgu”, otrzymał dofinansowanie w ramach programu FIRST TEAM FENG Fundacji na rzecz Nauki Polskiej, finansowanego ze środków Funduszy Europejskich dla Nowoczesnej Gospodarki 2021–2027.