Устройството, контролирано от смартфон, може да доставя наркотици в мозъка
Международен изследователски екип е проектирал безжично, контролирано от смартфон устройство, което може да доставя лекарства директно в мозъка. Той може също така да стимулира мозъчните клетки, използвайки светлина. Досега учените са тествали това устройство на мишки.
В ново усилие - резултатите от което са докладвани в списанието Природа Биомедицинско инженерство - изследователи от Съединените щати и Република Корея са се събрали, за да разработят нов мозъчен имплант, способен както да стимулира мозъчните клетки, така и да доставя лекарства директно в мозъка.
Новото устройство, което изследователите наричат „безжични оптофлуидни мозъчни сонди“, е лесно управляемо чрез технологията на смартфона.
„Безжичното невронно устройство дава възможност за хронична химическа и оптична невромодулация, която никога досега не е била постигната“, казва водещият автор на изследването Раза Кази.
Qazi е свързан с Корейския напреднал институт за наука и технологии в Daejeon, Република Корея, както и с Университета на Колорадо Боулдър.
Екипът е разработил новия инструмент с надеждата, че някой ден лекарите ще могат да го използват, за да разберат повече за възможните причини за различни състояния, които засягат мозъка. Те включват болестта на Паркинсон, болестта на Алцхаймер, пристрастяването и клиничната депресия.
За момента обаче изследователите тестват и усъвършенстват устройството си на мишки.
Създаване на „революционно устройство“
Екипът искаше да проектира устройство, което е по-лесно за използване и по-дълготрайно от съществуващите модели сонди. Съществуващите модели са склонни да разчитат на твърди метални тръби и оптични влакна, когато става въпрос за доставяне на стимули или лекарства до мозъка.
Старомодните сонди са тромави и те също могат да причинят мозъчни легиони поради тяхната твърдост. Освен това те могат да доставят само ограничено количество лекарства в мозъка.
Новото устройство обаче е по-леко. Той също така използва малки сменяеми касети, които съдържат лекарствата. По този начин учените могат да ги отстраняват и заменят с пресни, пълни с лекарства пълнители, ако е необходимо.
Освен това сондите, които използва, са много тънки - всъщност не са по-дебели от човешки косъм. Той също така използва Bluetooth с ниска енергия, която екипът може да контролира с помощта на технологията на смартфона, за освобождаване на лекарства в мозъка и за стимулиране на избрани мозъчни клетки. И двете нововъведения позволяват на изследователите да използват устройството по-безопасно и за по-дълги периоди от време.
Не само това, но те също могат да създадат автоматизирани модели за изследване на животни, в които да могат да манипулират поведението на животните, като насочват определени мозъчни клетки с помощта на безжичното устройство.
Авторът на изследването проф. Майкъл Брухас също подчертава клиничния потенциал на устройството, като позволява на изследователите да разработят нови терапии за болка, както и за неврологични и невропсихиатрични състояния.
„Позволява ни по-добре да дисектираме основата на поведението на нервната верига и как специфичните невромодулатори в мозъка настройват поведението по различни начини“, обяснява той.
"Ние също така сме готови да използваме устройството за сложни фармакологични изследвания, които биха могли да ни помогнат да разработим нови терапевтични средства за болка, пристрастяване и емоционални разстройства", добавя проф. Bruchas.
За момента изследователският екип ще продължи да работи върху това устройство, надявайки се в крайна сметка да го приложи за целенасочени клинични изследвания.
„Това революционно устройство е плод на усъвършенстван електронен дизайн и мощно микро и наномащабно инженерство.“
Съавтор на изследването проф. Jae-Woong Jeong
„Ние сме заинтересовани от по-нататъшното развитие на тази технология, за да направим мозъчен имплант за клинични приложения“, казва проф. Jeong.
