Dispozitivul controlat de un smartphone ar putea livra medicamente în creier
O echipă internațională de cercetare a proiectat un dispozitiv fără fir, controlat de smartphone, care este capabil să livreze medicamente direct în creier. De asemenea, poate stimula celulele creierului folosind lumina. Până în prezent, oamenii de știință au testat acest dispozitiv la șoareci.
Într-un nou efort - despre care au raportat rezultatele în jurnal Ingineria biomedicală a naturii - cercetători din Statele Unite și Republica Coreea s-au reunit pentru a concepe un nou implant cerebral capabil atât să stimuleze celulele creierului, cât și să livreze medicamente direct în creier.
Noul dispozitiv, pe care cercetătorii îl numesc „sonde optofluidice ale creierului fără fir”, este ușor de controlat folosind tehnologia smartphone-urilor.
„Dispozitivul neuronal fără fir permite neuromodularea chimică și optică cronică care nu a mai fost realizată până acum”, spune autorul principal al studiului, Raza Qazi.
Qazi este afiliat la Korea Advanced Institute of Science and Technology din Daejeon, Republica Coreea, precum și la Universitatea din Colorado Boulder.
Echipa a dezvoltat noul instrument în speranța că medicii îl vor putea folosi într-o zi pentru a afla mai multe despre posibilele cauze ale diferitelor afecțiuni care afectează creierul. Acestea includ boala Parkinson, boala Alzheimer, dependența și depresia clinică.
Cu toate acestea, deocamdată, cercetătorii și-au testat și perfecționat dispozitivul la șoareci.
Crearea unui „dispozitiv revoluționar”
Echipa a dorit să proiecteze un dispozitiv mai ușor de utilizat și cu o durată mai lungă de viață decât modelele de sondă existente. Modelele existente tind să se bazeze pe tuburi metalice rigide și fibre optice atunci când vine vorba de livrarea de stimuli sau medicamente către creier.
Sondele de modă veche sunt greoaie și pot provoca legiuni ale creierului datorită rigidității lor. De asemenea, pot livra o cantitate limitată de medicamente în creier.
Noul dispozitiv este însă mai ușor. De asemenea, folosește mici cartușe înlocuibile care conțin medicamente. În acest fel, oamenii de știință le pot scoate și înlocui cu cartușe proaspete, umplute cu medicamente, după caz.
Mai mult, sondele pe care le folosește sunt foarte subțiri - de fapt nu sunt mai groase decât un păr uman. De asemenea, folosește Bluetooth cu energie redusă, pe care echipa îl poate controla folosind tehnologia smartphone-urilor, pentru a elibera medicamente în creier și pentru a stimula celulele creierului selectate. Ambele inovații permit cercetătorilor să utilizeze dispozitivul mai sigur și pentru perioade mai lungi de timp.
Nu numai asta, dar ar putea crea și modele automate de studiu pe animale în care ar putea manipula comportamentul animalelor, vizând anumite celule ale creierului folosind dispozitivul fără fir.
Autorul studiului, prof. Michael Bruchas, subliniază, de asemenea, potențialul clinic al dispozitivului în a permite cercetătorilor să dezvolte noi terapii pentru durere, precum și pentru afecțiuni neurologice și neuropsihiatrice.
„Ne permite să disecăm mai bine baza circuitului neuronal al comportamentului și modul în care neuromodulatorii specifici din creier reglează comportamentul în diferite moduri”, explică el.
„Suntem, de asemenea, dornici să folosim dispozitivul pentru studii farmacologice complexe, care ne-ar putea ajuta să dezvoltăm noi terapii pentru durere, dependență și tulburări emoționale”, adaugă prof. Bruchas.
Pentru moment, echipa de cercetare va continua să lucreze la acest dispozitiv, sperând să îl aplice în cele din urmă cercetărilor clinice vizate.
„Acest dispozitiv revoluționar este rodul designului electronic avansat și al ingineriei puternice de micro și nanoscală.”
Co-autor al studiului Prof. Jae-Woong Jeong
„Suntem interesați să dezvoltăm în continuare această tehnologie pentru a realiza un implant cerebral pentru aplicații clinice”, spune prof. Jeong.
