{"id":{"repo_id":"dialnet","oai_identifier":"oai:dialnet.unirioja.es:TES0000023180"},"canonical_url":"https://search.dev.ndltd.org/etd/dialnet/oai:dialnet.unirioja.es:TES0000023180","repository":{"repo_id":"dialnet","name":"Dialnet","base_url":"https://dialnet.unirioja.es/oaites/OAIHandler"},"display":{"title":"Synthesis and characterization of graphene-based dispersions for neurocompatible electrodes","abstract":"Esta tesis doctoral explora la síntesis y caracterización de materiales relacionados con el grafeno (GRMs) para el desarrollo de electrodos neurocompatibles. El objetivo es crear electrodos biocompatibles, flexibles y eficientes adecuados para interactuar con células gliales, especialmente los astrocitos, que desempeñan roles vitales en la fisiología cerebral. La introducción destaca la importancia de las neuronas y las células gliales en el cerebro, enfocándose en los astrocitos y sus funciones en la señalización neuronal y la homeostasis. Se revisan técnicas para estudiar astrocitos, como patch-clamp, microscopía de dos fotones y matrices de microelectrodos (MEAs). La sección de Métodos detalla técnicas para caracterizar los GRMs, como Dispersión de Luz Dinámica (DLS), Espectroscopía Raman, Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). Se usaron técnicas de deposición como spin coating, spray coating, electrospinning y plasma frío para crear películas delgadas. La parte experimental se centra en la síntesis de GRMs, incluyendo óxido de grafeno (GO), óxido de grafeno reducido (r-GO) y grafeno exfoliado en fase líquida (LPE). Se prepararon varias dispersiones (serie Astrotech) y se analizaron su viscosidad, estabilidad y adecuación para fabricar electrodos. La reducción por láser modificó las propiedades eléctricas de las películas basadas en GO. Las pruebas de biocompatibilidad mostraron que ciertos GRMs, especialmente combinados con nanovarillas de ZnO o en fibras electrohiladas, interactuaron bien con los astrocitos sin causar inflamación. El estudio también integró estos materiales en matrices de microelectrodos, evaluando su conductividad eléctrica, impedancia y adhesión celular. La conclusión resalta el potencial de los GRMs para desarrollar electrodos neurocompatibles de próxima generación. Las propiedades ajustadas de las dispersiones a base de grafeno—conductividad, flexibilidad y biocompatibilidad—las convierten en candidatas ideales para interfaces cerebro-máquina y aplicaciones neurofisiológicas.","abstract_html":"Esta tesis doctoral explora la síntesis y caracterización de materiales relacionados con el grafeno (GRMs) para el desarrollo de electrodos neurocompatibles. El objetivo es crear electrodos biocompatibles, flexibles y eficientes adecuados para interactuar con células gliales, especialmente los astrocitos, que desempeñan roles vitales en la fisiología cerebral. La introducción destaca la importancia de las neuronas y las células gliales en el cerebro, enfocándose en los astrocitos y sus funciones en la señalización neuronal y la homeostasis. Se revisan técnicas para estudiar astrocitos, como patch-clamp, microscopía de dos fotones y matrices de microelectrodos (MEAs). La sección de Métodos detalla técnicas para caracterizar los GRMs, como Dispersión de Luz Dinámica (DLS), Espectroscopía Raman, Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS). Se usaron técnicas de deposición como spin coating, spray coating, electrospinning y plasma frío para crear películas delgadas. 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The goal is to create biocompatible, flexible, and efficient electrodes that interface with glial cells, particularly astrocytes, which play vital roles in brain physiology.The introduction highlights the importance of neurons and glial cells in brain function, focusing on astrocytes' roles in neural signaling and homeostasis. It reviews techniques for studying astrocytes, including patch-clamp, two-photon microscopy, and microelectrode arrays (MEAs).The methods section details techniques for characterizing GRMs, such as Dynamic Light Scattering (DLS), Raman Spectroscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), and Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS). Deposition techniques like spin coating, spray coating, electrospinning, and cold plasma deposition were used to create thin films.The experimental part focuses on the synthesis of GRMs, including graphene oxide (GO), reduced graphene oxide (r-GO), and liquid phase exfoliated graphene (LPE). Different dispersions (Astrotech series) were prepared and analyzed for viscosity, stability, and suitability for electrode fabrication. Laser reduction modified the electrical properties of GO-based films. Biocompatibility tests showed that specific GRMs, especially when combined with ZnO nanorods or in electrospun fibers, interacted well with astrocytes without causing inflammation. The study also integrated these materials into microelectrode arrays, evaluating their electrical conductivity, impedance, and cell adhesion.The conclusion highlights GRMs' potential in the development of next-generation neurocompatible electrodes. 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