Guidato dal professore assistente Siyuan Rao del Dipartimento di ingegneria biomedica del Thomas J. Watson College of Engineering e Scienze applicate, il laboratorio sta facendo progressi verso la comprensione dei meccanismi che mantengono il funzionamento del nostro cervello e lo sviluppo di trattamenti efficaci per aiutare quando le cose vanno male.

L'ultima ricerca, pubblicata su Nature Communications , delinea la chimica degli idrogel e i metodi di microfabbricazione per miniaturizzare e integrare più componenti nella bioelettronica del cervello. Gli idrogel assomigliano ai tessuti viventi per il loro elevato contenuto di acqua, morbidezza, flessibilità e biocompatibilità.

"Utilizzando questo materiale morbido, stiamo creando una sonda neurale multifunzionale in grado di fornire luce nel tessuto cerebrale e anche di registrare l'attività neurale", ha detto Rao. "Una nuova tecnologia chiamata optogenetica utilizza la luce per controllare le cellule neurali. Attivando o inibendo l'attività cerebrale, speriamo di analizzare il meccanismo dei disturbi neurologici."

I contributori alla ricerca includono Ph.D. studenti Sizhe Huang, Eunji Hong e Qianbin Wang, insieme a collaboratori della Michigan State University, dell'Università del Massachusetts Amherst e del Massachusetts Institute of Technology.

Huang, che è il primo autore di Nature Communications documento, trasferito a Binghamton dall'UMass Amherst lo scorso autunno insieme al resto del laboratorio di Rao, agli studenti e agli animali da esperimento, ma questa ricerca era in corso dal 2022.

"Una sfida era che non avevamo molta esperienza nelle registrazioni elettriche", ha detto. "Ci sono voluti sei mesi per risolvere il problema perché abbiamo ottenuto alcuni risultati ma non eravamo sicuri che fossero corretti e non vogliamo pubblicare risultati potenzialmente errati."

Rao sta già guardando al futuro, compresa la ricerca sui problemi della colonna vertebrale e sui disturbi dell'autismo.

"Abbiamo un brevetto in fase di revisione su questa tecnologia incentrata sulla creazione di un'interfaccia migliore con il cervello, il midollo spinale e il sistema nervoso periferico che ci aiuterà a comprendere meglio il meccanismo dell'intero sistema nervoso", ha affermato.