خانه / پروتز اعصاب / کنترل دارویی و نوری سلول های مغزی با گوشی هوشمند

کنترل دارویی و نوری سلول های مغزی با گوشی هوشمند

نوروسافاری | دانشمندان اکنون میتوانند سلول های مغزی را با استفاده از تلفن هوشمند دستکاری کنند. تیمی از دانشمندان کره و ایالات متحده ابزاری اختراع کرده اند که میتواند مدارهای عصبی را با استفاده از ایمپلنت مغزی کوچک کنترل شونده توسط تلفن هوشمند، کنترل کنند.

محققان با انتشار این مطلب در ژورنال نیچر مهندسی زیست پزشکی، معتقدند این دستگاه میتواند تلاش های ما برای رمزگشایی از بیماری های مغزی مانند پارکینسون، آلزایمر، اعتیاد، افسردگی و درد را سرعت بخشد. این دستگاه با استفاده از کارتریج های دارویی قابل تعویض مانند لگو و بلوتوث کم توان، میتواند نورون های ویژه مورد علاقه ما را با استفاده از دارو و نور برای مدت طولانی مورد هدف قرار دهد.

نویسنده اصلی رضا قاضی، محقق موسسه پیشرفته علوم کره (KAIST)  و دانشگاه کلرادو بولدر گفت:

دستگاه عصبی بیسیم تعدیل عصبی به واسطه ماده شیمیایی و یا نور را به صورت مزمن امکان پذیر میسازد که قبلا امکان پذیر نبود.

قاضی گفت این فناوری به طرز چشم گیری روشهای متداول مورد استفاده دانشمندان علوم اعصاب را، که معمولا شامل لوله های فلزی و الیاف نوری سفت و سخت برای تحویل دارو و نور است، تحت الشعاع قرار داده است. روشهای قبلی جدا از محدود کردن حرکت سوژه به دلیل ارتباطات فیزیکی با تجهیزات حجیم و ساختار نسبتاً سفت آنها به مرور زمان باعث ایجاد ضایعه در بافت نرم مغز می شود، بنابراین آنها را برای کاشت طولانی مدت مناسب نمی سازد. اگرچه برخی تلاشها با ترکیب پروب های نرم و سیستم عامل های بی سیم تا حدودی کاهش واکنش نامطلوب بافت را به دنبال داشته است، اما راه حل های قبلی به دلیل عدم توانایی آنها در تحویل دارو برای مدت طولانی و همچنین بساط کنترل گسترده و پیچیده، محدود بوده است.

بیشتر بدانید:  انتقال دارو به مغز با "کنترل از راه دور"

تزریق دارو و تحویل نور به صورت نامحدود

به گزارش نوروسافاری از دانشگاه واشنگتن، برای دستیابی به تحویل مزمن دارو با کنترل بی سیم، دانشمندان مجبور بودند چالش اساسی فرسودگی و تبخیر داروها را حل کنند. محققان موسسه علوم و فناوری پیشرفته کره و دانشگاه واشنگتن در سیاتل برای اختراع یک دستگاه عصبی با یک کارتریج دارویی قابل تعویض همکاری کردند، که می تواند به متخصصان علوم اعصاب اجازه دهد چندین ماه همان مدارهای مغزی را مطالعه کنند بدون اینکه نگرانی در مورد از بین رفتن دارو داشته باشند.

این کارتریج های دارویی به شیوه “بند و کار” (plug & play) کار کرده و در کاشت مغزی موش به همراه کاوشگری نرم و بینهایت نازک (به اندازه ضخامت موی انسان)  جاسازی می شود که حاوی کانال های میکروسیالی و LED های کوچک (کوچکتر از یک دانه نمک) است که اجازه تحویل دوز نامحدود دارویی و تحویل نور طولانی مدت را می دهد.

با کنترل این دستگاه های عصبی دارای رابط کاربری کارآمد و ساده با گوشی هوشمند، عصب شناسان همچنین می توانند به راحتی دستور هر ترکیب خاص یا توالی دقیق و مشخصی از تحریکات نوری یا تحویل دارو را در هر حیوان دارای این کاشت عصبی بدون نیاز به حضور فیزیکی در آزمایشگاه صادر کنند. همچنین مطالعات کاملا خودکار روی حیوانات را تنظیم کنند که در آن رفتار یک حیوان می تواند با تحریک مشروط از تحویل نور و یا تحویل دارو تاثیر مثبت یا منفی بر رفتار سایر حیوانات داشته باشد.

بیشتر بدانید:  شناسایی احساسات با سیگنال های بیسیم

طراحی پیشرفته الکترونیک و مهندسی قدرتمند میکرو و نانو

جائه وونگ جئونگ، استاد مهندسی برق در KAIST گفت:

این دستگاه انقلابی ثمره طراحی پیشرفته الکترونیک و مهندسی قدرتمند میکرو و نانو است.

ما علاقه مند به توسعه بیشتر این فناوری برای تولید ایمپلنت مغزی به منظور کاربردهای بالینی هستیم.

مایکل بروچاس، استاد بیهوشی و پزشکی درد و فارماکولوژی دانشکده پزشکی دانشگاه واشنگتن ، گفت:

این فناوری از بسیاری جهات به محققان کمک می کند.

وی گفت:

این وسیله به ما اجازه می دهد تا مبانی مدار عصبی رفتار را بهتر تشخیص دهیم، و اینکه چگونه تعدیل کننده های عصبی خاص در مغز رفتار را به روشهای های مختلف تنظیم می کند. ما همچنین مایل به استفاده از این دستگاه برای مطالعات پیچیده دارویی هستیم که می تواند در ایجاد درمان های جدید برای درد، اعتیاد و اختلالات هیجانی کمک کند.

محققان گروه جئونگ در KAIST تجهیزات الکترونیک نرم را برای دستگاههای قابل پوشیدن و کاشت توسعه میدهند، و دانشمندان علوم اعصاب در آزمایشگاه بروچاس در دانشگاه واشنگتن مدارهای مغزی را مطالعه می کنند که استرس، افسردگی، اعتیاد، درد و سایر اختلالات عصبی-روانی را کنترل می کنند. این تلاش مشترک جهانی در بین مهندسان و متخصصان علوم اعصاب طی مدت سه سال متوالی و دهها تکرار طراحی منجر به اعتبارسنجی موفقیت آمیز این کاشت مغز قدرتمند در موش های آزاد در حال حرکت شد که محققان معتقدند واقعاً می تواند رمزگشایی مغز و بیماریهای آن را سرعت بخشند.

این کار توسط کمکهای مالی بنیاد ملی تحقیقات کره، مؤسسه ملی بهداشت ایالات متحده، مؤسسه ملی سوء مصرف مواد مخدر و استادی مالینکارود پشتیبانی شده است.

ترجمه: رویا ورمزیار – وبسایت نوروسافاری

لینک خبر:

لینک مقاله:

Wireless optofluidic brain probes for chronic neuropharmacology and photostimulation

همچنین ببینید

چگونه خواب عمیق می تواند در پاک کردن سموم آلزایمر به مغز کمک کند

4.9 / 5 ( 23 votes )  نوروسافاری | امواج مغزی ایجاد شده در هنگام …

پاسخی بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *