Elektronika, która dopasuje się do mózgu. 4 mln zł dla badaczki z Politechniki Gdańskiej
Jak stworzyć elektrody, które lepiej współpracują z delikatną tkanką mózgową? Nad rozwiązaniem tego problemu będzie pracować dr inż. Karolina Cysewska z Politechniki Gdańskiej. Na realizację projektu NEURO-FIT otrzymała 4 mln zł od Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Grant pozwoli jej również otworzyć własne laboratorium na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG.
Jak stworzyć elektrody, które lepiej współpracują z delikatną tkanką mózgową? Nad rozwiązaniem tego problemu będzie pracować dr inż. Karolina Cysewska z Politechniki Gdańskiej. Na realizację projektu NEURO-FIT otrzymała 4 mln zł od Fundacji na rzecz Nauki Polskiej. Grant pozwoli jej również otworzyć własne laboratorium na Wydziale Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG.
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
– Nad tą koncepcją pracuję od trzech lat. Przez ten czas rozwijałam pomysł na nowe podejście do łączenia elektroniki z tkanką mózgową. Otrzymane finansowanie pozwoli mi wreszcie zweryfikować te założenia w praktyce i rozwinąć badania, które do tej pory były przede wszystkim moim autorskim pomysłem – mówi dr inż. Karolina Cysewska.
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.
– Otrzymanie tego grantu oznacza dla mnie coś więcej niż możliwość realizacji jednego projektu. Pozwala mi oficjalnie otworzyć własne laboratorium na Politechnice Gdańskiej i zbudować zespół, z którym będę mogła prowadzić badania nad materiałami bioelektronicznymi. To ważny moment w mojej pracy naukowej i szansa na prowadzenie badań we współpracy z uznanymi ośrodkami na świecie – podkreśla dr inż. Karolina Cysewska.
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.