Evaluation of chronically implanted subdural boron doped diamond/CNT recording electrodes in miniature swine brain

Autor: Christophe Gaude, Fabien Sauter-Starace, Jean-Louis Divoux, Thomas Costecalde, Jean-Paul Mazellier, Philippe Bergonzo, Pascal Mailley, Celine Cretallaz, Napoleon Torres-Martinez, Clément Hébert, Emmanuel Scorsone, David Ratel
Přispěvatelé: Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Clinatec - Centre de recherche biomédicale Edmond J.Safra (SCLIN), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (DTBS), Laboratoire Capteurs Diamant (LCD-LIST), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Thales Research and Technology [Palaiseau], THALES [France], MXM-AXONIC, European Project: 280433,EC:FP7:NMP,FP7-NMP-2011-SMALL-5,NEUROCARE(2012), CEA- Saclay (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), THALES
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Bioelectrochemistry
Bioelectrochemistry, 2019, 129, pp.79-89. ⟨10.1016/j.bioelechem.2019.05.007⟩
Bioelectrochemistry, Elsevier, 2019, 129, pp.79-89. ⟨10.1016/j.bioelechem.2019.05.007⟩
ISSN: 1567-5394
Popis: International audience; When implantable recording devices for brain or neural electrical activity are designed, the number of available materials for electrodes is quite limited. The material must be biocompatible with respect to ISO10993, its electrochemical properties must remain stable and the response of cells or tissues can be mitigated, especially on the glial scar. This involves electrode characterization pre- implantation and impedance spectroscopy during chronic implantation, in order to evaluate both electrode properties and performance. This study was aimed at a comparison of the long-term behavior of a nanostructured boron-doped diamond (BDD) with a nanostructured Platinum Iridium (PtIr) electrode. Firstly, a batch of cortical grids with bare and modified contacts (2 mm in diameter) was engineered for implantation. Secondly a miniature swine model was developed.This study highlighted the predominant role of electrode surface roughness on the quality of recordings. Rough PtIr contacts and BDD coated ones showed comparable behavior after three-month implantation with a slight increase of the modulus of the impedance and a tissue capsule. Nevertheless, immunohistochemistry analysis did not exhibit either a toxic or irritation reaction. With regard to biocompatibility, promising long term results are shown for both materials.
Databáze: OpenAIRE