USP testa material biocompatível para chip implantável

São Paulo - Pesquisadores do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da USP, em São Carlos, vão desenvolver chips implantáveis, que permitem a substituição de partes do corpo por equipamentos eletrônicos, com o uso de carbeto de silício, material que não provoca reações adversas no organismo.

O estudo “Projeto e fabricação de chips implantáveis utilizando materiais biocompatíveis para interfaces cibernéticas avançadas”, aprovado pelo programa Ciência sem Fronteiras, do governo federal, na categoria Visitante Especial, contempla uma parceria do ICMC com a Universidade do Sul da Flórida (USF), nos Estados Unidos, visando o intercâmbio de cientistas e alunos de graduação na área de biocibernética.

As interfaces cérebro-máquina já auxiliam a vida de cerca de 200 mil deficientes físicos em todo o mundo. A pesquisa do ICMC vai tentar ir ainda mais longe. Segundo o professor Mario Gazziro, do ICMC, um dos autores do projeto, os dois grandes desafios da biocibernética são a compatibilidade do material utilizado na fabricação do chip com o organismo e o consumo de energia gasta pelo eletrodo dentro do chip.

Enquanto um implante artificial para retina, que auxilia deficientes visuais a enxergarem novamente, utiliza de 20 a 30 eletrodos, o chip implantado diretamente no cérebro via córtex e tátil motor, necessário para a substituição dos membros do corpo por componentes totalmente cibernéticos, utilizam cerca de 100 eletrodos, aumentando o consumo de energia.

Ainda de acordo com Gazziro, a questão da biocompatibilidade foi solucionada pelo professor Stephen Saddow, da USF, que participa do projeto como visitante. O material utilizado para a fabricação da matriz de eletrodos que compõem o chip era o silício, que provocava, dentre outros problemas, processos infecciosos quando implantados em cérebros dos ratos usados como cobaias, os quais, embora não danificassem o hospedeiro, causavam um processo de “cicatrização neural” em volta do eletrodo. Por isso, parte deles deixava de funcionar completamente ou perdiam muito de sua funcionalidade poucos meses depois de implantados.

A equipe de Saddow estudou diversos materiais semicondutores, até descobrir que o carbeto de silício (3C-SiC) tinha as propriedades necessárias para o desenvolvimento de uma inteface cerebral. Após trinta dias de implantação, o 3C-SiC não causou grandes problemas ao tecido neural das cobaias.