INBRAIN Neuroelectronics y el consorcio europeo MINIGRAPH desarrollan un sistema de implantación robótica guiada magnéticamente para interfaces cerebro-ordenador ultradelgadas de grafeno

El proyecto MINIGRAPH, financiado por la Comisión Europea, integra interfaces neuronales de grafeno y dispositivos electrónicos implantables con técnicas de implantación robótica para avanzar en las terapias neuroelectrónicas autónomas de próxima generación

BARCELONA, España--(BUSINESS WIRE)--INBRAIN Neuroelectronics, una empresa de neurotecnología en fase clínica dedicada al desarrollo de terapias basadas en el grafeno para interfaces cerebro-ordenador (BCI), ha anunciado hoy la finalización con éxito y los resultados de MINIGRAPH (implante de neuromodulación mínimamente invasivo y procedimiento de implantación basados en la innovadora tecnología GRAPHene para el tratamiento de trastornos cerebrales), un proyecto financiado por el Consejo Europeo de Innovación (EIC).

El consorcio MINIGRAPH ha desarrollado interfaces neuronales de grafeno ultrafinas, dispositivos electrónicos implantables y software autónomo, junto con un procedimiento de implantación robótica mínimamente invasivo diseñado para permitir una implantación más precisa y, potencialmente, más ampliable de las interfaces cerebro-ordenador (BCI) de próxima generación.

Tomando como caso inicial la enfermedad de Parkinson (EP), MINIGRAPH adoptó un enfoque integrado para el desarrollo de terapias autónomas. La estimulación cerebral profunda (DBS) ya se utiliza para tratar la EP, pero las terapias autónomas de próxima generación requerirán nuevos sistemas implantables de grado médico para uso crónico, capaces de registrar con precisión la actividad neuronal, interpretar esas señales y aplicar una neuromodulación dirigida en respuesta a ellas.

Con INBRAIN al frente de la aplicación clínica de la tecnología, el consorcio coordinado por el ICN2 (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia) también contó con la participación de imec, Fraunhofer-Gesellschaft, el Centro Médico de la Universidad de Leiden (LUMC), ETH Zurich, Nanoflex Robotics y la Universidad Palacký de Olomouc.

«A medida que las tecnologías de interfaz cerebro-ordenador (BCI) se acercan a los pacientes, su disponibilidad para un mayor número de personas dependerá no solo de nuestra capacidad para fabricar dispositivos avanzados, sino también del desarrollo de métodos precisos y reproducibles para implantarlos», afirmó José A. Garrido, doctor, cofundador y director científico de INBRAIN. «MINIGRAPH ha reunido la interfaz neural, la electrónica inteligente, el software autónomo y la robótica en un único sistema integrado. Este trabajo contribuye a sentar las bases para el desarrollo de neuroterapias autónomas capaces de descodificar la actividad neural y aplicar una neuromodulación precisa, a la que puedan acceder más pacientes a gran escala».

Más allá de los electrodos metálicos convencionales gracias al grafeno

Uno de los principales objetivos de MINIGRAPH fue el desarrollo y la evaluación de interfaces neuronales basadas en grafeno, diseñadas para superar las limitaciones de los materiales de los electrodos existentes.

El núcleo del proyecto lo constituía la tecnología patentada por INBRAIN de electrodos neuronales de película fina basados en grafeno, que sirvió de base tanto para las sondas neuronales corticales como para las subcorticales. El consorcio generó datos que respaldaban una estabilidad prevista de más de 10 años mediante ensayos de envejecimiento acelerado, junto con el rendimiento funcional demostrado en estudios de laboratorio y preclínicos. El proyecto también incluyó amplios estudios de toxicidad y biocompatibilidad a nivel celular y molecular para respaldar la evaluación de la seguridad de las tecnologías neuronales basadas en grafeno.

Desarrollo de un nuevo enfoque robótico para la implantación de interfaces neuronales ultrafinas, liderado por Nanoflex Robotics y ETH Zurich

Nanoflex Robotics y la ETH de Zúrich desarrollaron el sistema robótico de implantación de los electrodos neuronales de grafeno MINIGRAPH, basado en la navegación magnética a distancia. Nanoflex y ETH aportaron el sistema robótico de intervención electromagnética y lideraron el desarrollo de la interfaz hombre-máquina. MINIGRAPH desarrolló un nuevo procedimiento quirúrgico robótico para la implantación mínimamente invasiva de sondas neuronales corticales y subcorticales ultrafinas.

El consorcio adaptó un soporte magnético para colocar las sondas ultrafinas y un sistema robótico diseñado para guiar con precisión los implantes corticales y subcorticales a lo largo de trayectorias tanto rectas como curvas bajo imagen de rayos X, lo que proporciona a los cirujanos muchas más opciones y mayor precisión durante la implantación de los dispositivos. El procedimiento de implantación robótica desarrollado por ETH Zurich y Nanoflex Robotics se ha validado tanto in vitro como in vivo en un modelo con animales de gran tamaño.

Al combinar la navegación magnética con sondas neuronales ultrafinas, el proyecto ha abierto una vía potencial hacia una implantación más rápida y reproducible, al tiempo que se preserva la funcionalidad de los electrodos. Esta tecnología podría contribuir a transformar la implantación neuronal, pasando de ser un procedimiento quirúrgico altamente especializado a convertirse en un enfoque terapéutico más accesible para un público más amplio.

«El proyecto MINIGRAPH ha demostrado la viabilidad y el potencial del uso de la robótica electromagnética para controlar la implantación de interfaces cerebro-ordenador (BCI) de última generación, no solo a lo largo de trayectorias rectas, sino también curvas, hasta lo más profundo del cerebro con una precisión submilimétrica. Esto ofrecerá a los cirujanos del futuro más opciones a la hora de implantar estos dispositivos revolucionarios», afirmó Matt Curran, cofundador y director ejecutivo de Nanoflex Robotics.

Creación de una terapia neuroelectrónica autónoma como un sistema único

MINIGRAPH reunió las distintas tecnologías necesarias para crear un sistema terapéutico neuroelectrónico autónomo. A lo largo del proyecto, el consorcio desarrolló sondas neuronales de grafeno epicorticales y subcorticales; diseñó y validó componentes electrónicos implantables avanzados destinados a interactuar con las sondas; integró las sondas y los componentes electrónicos en un prototipo funcional; desarrolló el procedimiento de implantación robótica; y perfeccionó un software autónomo para la neuromodulación cerebral. Posteriormente, el prototipo implantable integrado se validó funcionalmente en un modelo traslacional.

El consorcio también ha desarrollado dispositivos electrónicos implantables compactos capaces de descodificar señales procedentes de cientos de puntos neuronales, al tiempo que permiten una neuromodulación de precisión, junto con software específico y capacidades de procesamiento de señales diseñadas para facilitar un funcionamiento terapéutico autónomo. El objetivo a largo plazo es desarrollar sistemas neuroelectrónicos que registren de forma continua la actividad neuronal, interpreten las señales relevantes para la enfermedad y apliquen, en respuesta a ellas, una neuromodulación precisa y específica, creando así terapias autónomas personalizadas en función de la actividad neuronal de cada paciente.

La participación de INBRAIN en MINIGRAPH respalda su esfuerzo general por convertir la neurotecnología basada en el grafeno en terapias de precisión para pacientes con trastornos neurológicos. El proyecto del consorcio demuestra cómo los avances en ciencia de los materiales, microelectrónica, robótica, software y neurociencia pueden integrarse en una única plataforma neuroelectrónica diseñada para su futuro uso clínico.

Aparte de MINIGRAPH, INBRAIN también colabora con Robeauté para estudiar cómo las tecnologías neuroquirúrgicas microrrobóticas podrían hacer que los implantes neuronales sean más precisos, adaptables y accesibles. Robeauté no está afiliada al consorcio MINIGRAPH.

Acerca de INBRAIN Neuroelectronics

INBRAIN Neuroelectronics es una empresa de neurotecnología en fase clínica dedicada al desarrollo de terapias basadas en interfaces cerebro-ordenador (BCI) que utilizan grafeno. La plataforma de la empresa aprovecha las propiedades únicas del grafeno para crear interfaces neuronales de alta resolución y mínimamente invasivas, diseñadas para tratar trastornos neurológicos en aplicaciones del sistema nervioso central y periférico con tecnología de IA. INBRAIN está desarrollando una cartera de terapias basadas en BCI destinadas a descodificar y modular la actividad neuronal con una precisión e inteligencia sin precedentes. Para obtener más información, visite www.inbrain.tech.

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