Älypuhelimella ohjattu laite voi viedä lääkkeitä aivoihin
Kansainvälinen tutkimusryhmä on suunnitellut langattoman, älypuhelimella ohjattavan laitteen, joka pystyy toimittamaan lääkkeitä suoraan aivoihin. Se voi myös stimuloida aivosoluja käyttämällä valoa. Toistaiseksi tutkijat ovat testanneet tätä laitetta hiirillä.
Uudessa ponnistuksessa - jonka tulokset he ovat raportoineet lehdessä Luonnon lääketieteellinen tekniikka - Yhdysvaltojen ja Korean tasavallan tutkijat ovat yhdessä kehittäneet uuden aivosimplantin, joka kykenee sekä stimuloimaan aivosoluja että toimittamaan lääkkeitä suoraan aivoihin.
Uutta laitetta, jota tutkijat kutsuvat "langattomiksi optofluidisiksi aivokoettimiksi", on helppo hallita älypuhelintekniikalla.
"Langaton hermolaite mahdollistaa kroonisen kemiallisen ja optisen neuromodulaation, jota ei ole koskaan aikaisemmin saavutettu", kertoo tutkimuksen johtaja Raza Qazi.
Qazi on sidoksissa Korean edistyneeseen tiede- ja teknologiainstituuttiin Daejeonissa Korean tasavallassa samoin kuin Colorado Boulderin yliopistoon.
Ryhmä on kehittänyt uuden työkalun toivoen, että lääkärit saattavat jonain päivänä pystyä käyttämään sitä saadakseen lisätietoja eri aivoihin vaikuttavien sairauksien mahdollisista syistä. Näitä ovat Parkinsonin tauti, Alzheimerin tauti, riippuvuus ja kliininen masennus.
Toistaiseksi tutkijat ovat kuitenkin testanneet ja parantaneet laitteitaan hiirillä.
'Vallankumouksellisen laitteen' luominen
Tiimi halusi suunnitella laitteen, joka on helpompi käyttää ja kestää kauemmin kuin olemassa olevat koetinmallit. Nykyisillä malleilla on taipumus luottaa jäykkiin metalliputkiin ja optisiin kuituihin, kun on kyse ärsykkeiden tai lääkkeiden toimittamisesta aivoihin.
Vanhanaikaiset koettimet ovat hankalia, ja ne voivat myös aiheuttaa aivolegioneja jäykkyytensä vuoksi. Lisäksi he voivat toimittaa vain rajoitetun määrän lääkkeitä aivoihin.
Uusi laite on kuitenkin kevyempi. Se käyttää myös pieniä vaihdettavia patruunoita, jotka sisältävät lääkkeitä. Tällä tavalla tutkijat voivat poistaa ja korvata ne tuoreilla, lääkkeillä täytetyillä patruunoilla tarpeen mukaan.
Lisäksi sen käyttämät koettimet ovat hyvin ohuita - itse asiassa paksumpia kuin ihmisen hiukset. Se käyttää myös bluetoothin vähän energiaa, jota joukkue voi hallita älypuhelintekniikan avulla, lääkkeiden vapauttamiseksi aivoihin ja stimuloimaan valittuja aivosoluja. Molemmat näistä innovaatioista antavat tutkijoille mahdollisuuden käyttää laitetta turvallisemmin ja pidempään.
Paitsi että, he voivat myös perustaa automatisoituja eläinkokeiden malleja, joissa he voivat manipuloida eläinten käyttäytymistä kohdistamalla tiettyihin aivosoluihin langattoman laitteen avulla.
Tutkimuksen kirjoittaja professori Michael Bruchas korostaa myös laitteen kliinistä potentiaalia, jonka avulla tutkijat voivat kehittää uusia hoitomuotoja kipua sekä neurologisia ja neuropsykiatrisia tiloja varten.
"Sen avulla voimme leikata paremmin hermopiirin käyttäytymisperustetta ja kuinka aivojen spesifiset neuromodulaattorit virittävät käyttäytymistä eri tavoin", hän selittää.
"Olemme myös innokkaita käyttämään laitetta monimutkaisissa farmakologisissa tutkimuksissa, mikä voi auttaa meitä kehittämään uusia lääkkeitä kipua, riippuvuutta ja emotionaalisia häiriöitä varten", lisää professori Bruchas.
Tällä hetkellä tutkimusryhmä jatkaa työskentelyä tällä laitteella toivoen lopulta soveltavansa sitä kohdennettuun kliiniseen tutkimukseen.
"Tämä vallankumouksellinen laite on edistyneen elektroniikkasuunnittelun ja tehokkaan mikro- ja nanokokoisen suunnittelun hedelmä."
Tutkimuksen toinen kirjoittaja professori Jae-Woong Jeong
"Olemme kiinnostuneita kehittämään tätä tekniikkaa edelleen aivosimplantin valmistamiseksi kliinisiä sovelluksia varten", sanoo professori Jeong.
