Az okostelefon által vezérelt eszköz kábítószert juttathat az agyba
Nemzetközi kutatócsoport olyan vezeték nélküli, okostelefon-vezérlésű eszközt tervezett, amely képes gyógyszereket egyenesen az agyba juttatni. A fény segítségével stimulálhatja az agysejteket is. Eddig a tudósok egereken tesztelték ezt a készüléket.
Új erőfeszítéssel - amelynek eredményeiről a folyóiratban beszámoltak Nature Biomedical Engineering - az Egyesült Államok és a Koreai Köztársaság kutatói összefogtak egy új agyi implantátum kidolgozására, amely képes stimulálni mind az agysejteket, mind pedig a gyógyszereket közvetlenül az agyba juttatni.
Az új eszköz, amelyet a kutatók „vezeték nélküli optofluid agyi szondáknak” neveznek, könnyen vezérelhető az okostelefon technológiával.
"A vezeték nélküli neurális eszköz olyan krónikus kémiai és optikai neuromodulációt tesz lehetővé, amelyet még soha nem sikerült elérni" - mondja Raza Qazi vezető tanulmány szerzője.
Qazi kapcsolatban áll a Koreai Köztársaságban, a Daejeonban található Koreai Fejlett Tudományos és Technológiai Intézettel, valamint a Colorado Boulder Egyetemmel.
A csapat kifejlesztette az új eszközt abban a reményben, hogy az orvosok egy napon képesek lehetnek arra, hogy többet megtudjanak az agyat érintő különféle állapotok lehetséges okairól. Ezek közé tartozik a Parkinson-kór, az Alzheimer-kór, a függőség és a klinikai depresszió.
Egyelőre azonban a kutatók egereken tesztelték és tökéletesítették készüléküket.
„Forradalmi eszköz” létrehozása
A csapat egy könnyebben használható és hosszabb élettartamú készüléket akart megtervezni, mint a meglévő szondamodellek. A meglévő modellek általában merev fémcsövekre és optikai szálakra támaszkodnak, amikor ingereket vagy gyógyszereket juttatnak az agyba.
A régimódi szondák nehézkesek, és merevségük miatt agylégiókat is okozhatnak. Emellett csak korlátozott mennyiségű gyógyszert tudnak az agyba juttatni.
Az új eszköz azonban könnyebb. Apró, cserélhető patronokat is használ, amelyek tartalmazzák a gyógyszereket. Így a tudósok szükség esetén friss, gyógyszerrel töltött patronokkal távolíthatják el és cserélhetik ki őket.
Sőt, az általa használt szondák nagyon vékonyak - valójában nem vastagabbak, mint egy emberi haj. Ezenkívül alacsony bluetooth-energiát is használ, amelyet a csapat az okostelefon-technológia segítségével irányíthat, hogy gyógyszereket juttasson az agyba, és stimulálja a kiválasztott agysejteket. Mindkét újítás lehetővé teszi, hogy a kutatók biztonságosabb és hosszabb ideig használhassák az eszközt.
Nem csak ezt, hanem felállíthatnak automatizált állatkísérleti modelleket is, amelyekben manipulálhatják az állatok viselkedését azáltal, hogy a vezeték nélküli eszköz segítségével meghatározott agysejteket céloznak meg.
Michael Bruchas, a tanulmány szerzője, szintén hangsúlyozza az eszköz klinikai lehetőségeit, lehetővé téve a kutatók számára a fájdalom, valamint a neurológiai és neuropszichiátriai állapotok új terápiáinak kidolgozását.
"Ez lehetővé teszi számunkra, hogy jobban boncolgassuk a viselkedés idegi áramkörének alapját, és azt, hogy az agyban található specifikus neuromodulátorok hogyan hangolják különböző módon a viselkedést" - magyarázza.
"Szívesen alkalmazzuk az eszközt komplex farmakológiai vizsgálatokhoz is, amelyek segíthetnek a fájdalom, a függőség és az érzelmi rendellenességek új terápiájának kifejlesztésében" - teszi hozzá Prof. Bruchas.
A kutatócsoport egyelőre tovább dolgozik ezen az eszközön, remélve, hogy végül célzott klinikai kutatásokra is alkalmazhatja.
"Ez a forradalmi eszköz a fejlett elektronikai tervezés és az erőteljes mikro- és nanoszkóp-tervezés gyümölcse."
A tanulmány társszerzője, Jae-Woong Jeong professzor
"Szeretnénk tovább fejleszteni ezt a technológiát, hogy agyi implantátumot készítsünk a klinikai alkalmazásokhoz" - mondja Jeong professzor.
