Chcą manipulować komórkami mózgu za pomocą smartfonu

16.08.2019
Sterowanie pracą mózgu coraz bliżej foto pixabay

Zespoły amerykańskich i koreańskich naukowców wynalazły urządzenie, które ma za zadanie kontrolować struktury neuronowe mózgu pacjenta za pomocą małego implantu sterowanego za pomocą smartfonu. Urządzenie może przyspieszyć prace zmierzające do znalezienia skutecznej terapii takich schorzeń jak choroba Parkinsona, Alzheimera, depresja, a także opracowania efektywnych metod walki z bólem, czy uzależnieniem  od używek.

Urządzenie skonstruowano na wzór klocków Lego, które zawierają kasety z lekami i mikrodiody LED. Dzięki sygnałom transmitowanym za pośrednictwem Bluetooth, można przez długi czas oddziaływać na określone neurony w mózgu stymulując je za pomocą leków i światła.

- Bezprzewodowe urządzenie umożliwia długotrwałą neuromodulację chemiczną i optyczną. Uruchomiliśmy proces, którego nigdy wcześniej nie potrafiono uzyskać - powiedział główny autor naukowych badań Raza Qazi, reprezentujący Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST). Prowadził on badania wspólnie ze specjalistami z uniwersytetów  Washington Health Sciences oraz Colorado Boulder.

Technologia ta znacznie przewyższa konwencjonalne metody, które zwykle wymagają sztywnych metalowych przewodów i światłowodów do dostarczania leków i światła. Dotychczas stosowane rozwiązania ograniczały ruch testowanych zwierząt (z powodu fizycznych połączeń z nieporęcznym sprzętem). Poza tym względnie sztywna struktura mechanizmu powodowała uszkodzenia delikatnej tkanki mózgowej w czasie eksperymentów, przez co nie nadawała się do długoterminowej implantacji.

Wyzwaniem było swobodne dostarczanie leków na odległość przez okres terapii, która może przecież trwać miesiącami. Naukowcom zależało zatem na opracowaniu systemu ordynowania i dostarczania leków na odległość.

Specjaliści koreańscy i amerykańscy opracowali urządzenie, którego jednym z elementów jest wymienny wkład z lekami. Pozwala on na swobodne badanie sieci neuronowych przez kilka miesięcy.

Pierwsze egzemplarze nowego aplikatora typu „plug-and-play” zostały połączone z implantami wszczepionymi do mózgu myszy za pomocą elastycznej i ultracienkiej sondy (o grubości ludzkiego włosa). Równie mikroskopijne były diody LED (nie większe niż ziarno soli). Taki kanał mikroprzepływowy umożliwia swobodne przesyłanie leków i światła.

Naukowcy, za pomocą prostego interfejsu wgranego na smartfon, mogą z łatwością uruchomić (w dowolnej kombinacji) „dostawę” światła i leków u każdego badanego gryzonia – co ważne - bez konieczności fizycznego przebywania w laboratorium.

Korzystając z tych bezprzewodowych urządzeń, badacze mogą łatwo skonfigurować w pełni zautomatyzowane badania na zwierzętach. Przewiduje się, że poprzez sterowane zachowaniem jednego z nich można będzie w określony sposób wpływać na reakcje innych zwierząt..

Rozwiązanie to jest efektem projektowania elektroniki w mikro i nanoskali - powiedział Jae-Woong Jeong, profesor elektrotechniki w KAIST. - Jesteśmy zainteresowani dalszym rozwojem tej technologii w celu wykonania implantu wszczepianego do mózgu, tak aby możliwe było wykorzystanie urządzenia  do celów klinicznych – dodał.

Michael Bruchas, profesor anestezjologii i medycyny bólu i farmakologii na University of Washington School of Medicine, powiedział, że ta technologia pozwala lepiej  zbadać podstawy zachowania obwodów komórek nerwowych i określić w jaki sposób neuromodulatory oddziałują na pracę mózgu. Chętnie używalibyśmy tego urządzenia również w skomplikowanych badaniach farmakologicznych, które mogą pomóc nam opracować nowe leki: przeciwbólowe, zwalczające uzależnienia i łagodzące zaburzenia emocjonalne.

- Starania  inżynierów i naukowców na przestrzeni trzech kolejnych lat, dziesiątki iteracji projektowych doprowadziły do udanego rozwiązania obejmującego  implant w obszarze mózgu u swobodnie poruszających się myszy. Zdaniem naukowców droga ta może przyspieszyć odkrywanie tajemnic mózgu i jego chorób.

Naukowcy opublikowali wyniki swojej pracy w Nature Biomedical Engineering.

Pozostałe artykuły
Kontakt

Chcemy, aby WMC było miejscem wsparcia dla tych wszystkich, którzy szukają medycznej usługi na najwyższym fachowym poziomie. Obiecujemy, że nikogo nie pozostawimy bez pomocy.

Szczególnie zadbamy o osoby bezradne i zagubione, które wobec problemu natury zdrowotnej (swojego lub swoich najbliższych) nie uzyskały dotychczas skutecznej pomocy medycznej.

Zapraszamy na fanpage

  • facebook
  • twitter
  • google+
  • YouTube

Recepcja umawianie wizyt pon. - piąt. 7.00 - 18.00 tel. 608 006 106, 108

,
,
,
Szpital: 7 dni w tygodniu 24 godziny na dobę tel. 608 006 109
Warsaw Medical Center Warszawskie Centrum Medyczne Sp.z o.o.
Wynalazek 4, 02-677, Warszawa , NIP: 113-27-28-590, REGON: 141454750, nr konta: 23 1090 1753 0000 0001 3398 2481

Dział kadr i księgowości

Beata Boruta
faks 22 201 07 74

Dział farmacji

Katarzyna Garncarek
faks 22 201 07 74

Dział techniczny

Damian Konopko
faks 22 201 07 74

Lokalizacja

Dojazd do Warsaw Medical Center. Tramwaje: 17, 18, 31 (przystanek Wynalazek). Autobusy: 165, 189, 317, 365, 401, 504 (przystanek Postępu). Osoby dojeżdżające samochodami mają do dyspozycji bezpłatny, monitorowany parking z dużą liczbą miejsc postojowych. Warsaw Medical Center nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe na terenie parkingu.

Napisz do nas

Napisz do nas
Masz problem zdrowotny? Napisz, pomożemy także Tobie.
Podaj imię i nazwisko
Podaj poprawny e-mail
Podaj treść wiadomości
Newsletter
Bądź na bieżąco, wiedza jest sprawdzonym przyjacielem Twojego zdrowia.
Podaj poprawny e-mail
Proszę wyrazić zgodę
Proszę wyrazić zgodę