Synthesis and characterization of graphene-based dispersions for neurocompatible electrodes

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.

Grantor dc:publisher

Universidad de La Rioja (España)

Year dc:date

2025

Author dc:creator

• Salvo, Davide

Contributors dc:contributor

• Gómez Cordón, Julio (Universidad de La Rioja)
• Berenguer Marín, Jesús R. (Universidad de La Rioja)

Statement dc:rights

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Language dc:language

eng

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