Терапевтическая электрическая стимуляция тканей и нервной системы часто используется при хронических состояниях, таких как болезнь Паркинсона или эпилепсия. Имплантированные хирургическим путем электроды подают электрические импульсы в определенные области мозга. Но электротерапия также может быть полезна людям с нехроническими состояниями — повреждениями нервов или раком.

Исследователи создали электроды с использованием A5 — водорастворимого смешанного ионно-электронного полимера с уникальными свойствами. Он самособирается в виде геля и образует гидрогель с высокой проводимостью, который остается стабильным в течение нескольких месяцев. Гидрогель состоит из небольших полимеров, которые называются олигомерами, что улучшает свойства биорезорбции — процессов рассасывания и усвоения биологически совместимых материалов в организме.

Для эксперимента исследователи использовали рыбку данио, которая служит моделью для восстановления конечностей и повреждения нервов. Ученые вводили в мозг рыбы А5, используя шприц с канюлей диаметром 30 мкм, как человеческий волос. А5-наночастицы имеют средний размер 80 нм. Когда А5 взаимодействовал с эндогенными ионами, он принимал стабильную форму мягкого электрода.

Со временем толщина мягкого электрода увеличивалась, и из него начинали расти дендриты, образуя тесную связь с окружающими клетками. Применение электрических импульсов к срезам мозга, в которые были внедрены электроды, позволяло исследователям контролировать передачу нейронных сигналов.

Проводящая структура начала разрушаться примерно через девять дней после введения, а затем полностью рассосалась, не причинив вреда рыбе.

Исследователи говорят, что их минимально инвазивные электроды открывают возможности для использования в лечении нехронических состояний. Следующий шаг — попробовать процедуру на более крупном мозге, например, на грызунах и приматах.