2004 m. Andre Geimas ir Konstantinas Novoselovai Mančesterio universitete Anglijoje pasiekė proveržį, kai pirmą kartą išskyrė grafeną. Plokščia anglies forma, sudaryta iš vieno atomų sluoksnio, grafenas yra ploniausia žinoma medžiaga ir viena iš stipriausių. Pavadintas kaip stebuklinga medžiaga, 2010 m. Geim ir Novoselov gavo Nobelio fizikos premiją.
Po dvidešimties metų grafenas pagaliau patenka į baterijas, jutiklius, puslaidininkius, oro kondicionierius ir net ausines. Ir dabar tai išbandoma žmonių smegenyse.
Šį rytą Mančesterio universiteto chirurgai ant paciento žievės – atokiausio smegenų sluoksnio – laikinai įdėjo ploną, į juostą panašią implantą, pagamintą iš grafeno. Ispanijos bendrovės „InBrain Neuroelectronics“ sukurta technologija yra smegenų ir kompiuterio sąsajos tipas, įrenginys, renkantis ir dekoduojantis smegenų signalus. „InBrain“ yra tarp kelių įmonių, įskaitant Elono Musko „Neuralink“, kuriančių BCI.
„Mes siekiame turėti komercinį produktą, kuris galėtų atlikti smegenų dekodavimą ir smegenų žemėlapių sudarymą ir galėtų būti naudojamas esant įvairiems sutrikimams“, – sako Carolina Aguilar, „InBrain“ generalinė direktorė ir įkūrėja.
Smegenų žemėlapių sudarymas yra technika, naudojama smegenų operacijoms planuoti. Pavyzdžiui, pašalindami smegenų auglį, chirurgai ant smegenų uždeda elektrodus, kad nustatytų motorinės ir kalbos funkcijos vietą smegenyse, kad jie galėtų saugiai pašalinti naviką nepakenkdami paciento gebėjimui judėti ar kalbėti.
Šiandienos operacijos metu implantas buvo montuojamas 79 minutes. Pacientui jau buvo atlikta smegenų operacija, kad būtų pašalintas auglys, ir sutiko su eksperimentu. Per tą laiką mokslininkai pastebėjo, kad InBrain prietaisas galėjo atskirti sveiką ir vėžinį smegenų audinį mikrometro tikslumu.
Mančesterio universitetas yra „InBrain“ pirmojo žmogaus tyrimo vieta, kurios metu grafeno prietaisas bus išbandytas iki 10 pacientų, kuriems dėl kitų priežasčių jau atliekama smegenų operacija. Tyrimo, finansuojamo Europos Komisijos grafeno pavyzdinio projekto lėšomis, tikslas – pademonstruoti grafeno, esančio tiesioginiame sąlytyje su žmogaus smegenimis, saugumą.
Procedūrą atlikęs neurochirurgas Davidas Coope'as teigia, kad „InBrain“ prietaisas yra lankstesnis nei įprastas elektrodas, todėl jis geriau prisitaiko prie smegenų paviršiaus. „Žvelgiant iš chirurginės perspektyvos, tai reiškia, kad tikriausiai galime įdėti jį ten, kur mums būtų sunku įdėti elektrodą“, – sako jis. Pagrindiniai elektrodai, naudojami smegenų kartografavimui, yra platinos iridžio diskai, įtaisyti silicyje. „Taigi jie yra pakankamai kieti“, – sako Coope.
Priešingai, „InBrain“ įrenginys yra skaidrus lakštas, esantis ant smegenų paviršiaus. Pusę žmogaus plauko storio jame yra 48 mažyčiai dekoduojantys grafeno elektrodai, kurių kiekvienas siekia vos 25 mikrometrus. Bendrovė kuria antro tipo implantus, kurie prasiskverbia į smegenų audinį ir gali atlikti tikslią elektrinę stimuliaciją.
Vien tik paviršinis prietaisas gali būti naudojamas smegenų žemėlapiams sudaryti, tačiau Aguilar teigia, kad bendrovė taip pat integruoja abu įrenginius ir planuoja juos išbandyti kartu kaip neurologinių sutrikimų, tokių kaip Parkinsono liga, gydymą.