Zariadenie ovládané smartfónom by mohlo dodávať lieky do mozgu
Medzinárodný výskumný tím navrhol bezdrôtové zariadenie ovládané smartfónom, ktoré je schopné dodávať lieky priamo do mozgu. Môže tiež stimulovať mozgové bunky pomocou svetla. Vedci doteraz testovali toto zariadenie na myšiach.
V novom úsilí - o výsledkoch ktorých referovali v časopise Prírodné biomedicínske inžinierstvo - vedci z USA a Kórejskej republiky sa spojili, aby navrhli nový mozgový implantát schopný stimulovať mozgové bunky a dodávať lieky priamo do mozgu.
Nové zariadenie, ktoré vedci nazývajú „bezdrôtové optofluidné mozgové sondy“, je ľahko ovládateľné pomocou technológie smartphonu.
„Bezdrôtové neurálne zariadenie umožňuje chronickú chemickú a optickú neuromoduláciu, ktorá sa nikdy predtým nedosiahla,“ hovorí hlavný autor štúdie Raza Qazi.
Qazi je členom Kórejského pokročilého vedeckého a technologického inštitútu v Daejeone v Kórejskej republike, ako aj University of Colorado Boulder.
Tím vyvinul nový nástroj v nádeji, že ho lekári raz budú môcť použiť na zistenie ďalších informácií o možných príčinách rôznych stavov, ktoré ovplyvňujú mozog. Patria sem Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, závislosť a klinická depresia.
Vedci však zatiaľ testujú a zdokonaľujú svoje zariadenie na myšiach.
Vytvorenie „revolučného zariadenia“
Tím chcel navrhnúť zariadenie, ktoré by sa dalo ľahšie používať a malo dlhšiu životnosť ako existujúce modely sond. Existujúce modely majú tendenciu spoliehať sa na pevné kovové rúrky a optické vlákna, pokiaľ ide o dodávanie stimulov alebo liekov do mozgu.
Staromódne sondy sú ťažkopádne a kvôli svojej tuhosti môžu tiež spôsobiť lézie mozgu. Môžu tiež dodávať do mozgu iba obmedzené množstvo liekov.
Nové zariadenie je však ľahšie. Používa tiež malé vymeniteľné náplne, ktoré obsahujú lieky. Takto ich vedci môžu podľa potreby vybrať a nahradiť novými náplňami naplnenými drogami.
Sondy, ktoré používa, sú navyše veľmi tenké - v skutočnosti nie sú hrubšie ako ľudský vlas. Používa tiež bluetooth s nízkou energiou, ktorú môže tím ovládať pomocou technológie smartphonu, na uvoľňovanie liekov do mozgu a na stimuláciu vybraných mozgových buniek. Obe tieto inovácie umožňujú výskumníkom používať zariadenie bezpečnejšie a dlhšiu dobu.
Nielen to, ale mohli tiež vytvoriť automatizované modely štúdií na zvieratách, v ktorých mohli pomocou bezdrôtového zariadenia manipulovať s chovaním zvierat zameraním na konkrétne mozgové bunky.
Autor štúdie prof. Michael Bruchas tiež zdôrazňuje klinický potenciál prístroja, pretože umožňuje výskumníkom vyvíjať nové terapie bolesti, ako aj neurologických a neuropsychiatrických stavov.
"Umožňuje nám to lepšie rozobrať základ neurálneho obvodu správania a to, ako špecifické neuromodulátory v mozgu rôzne ladia správanie," vysvetľuje.
„Rovnako sa tešíme na použitie prístroja na komplexné farmakologické štúdie, ktoré by nám mohli pomôcť vyvinúť nové terapeutiká proti bolestiam, závislostiam a emocionálnym poruchám,“ dodáva profesor Bruchas.
V súčasnosti bude výskumný tím na tomto prístroji pokračovať v nádeji, že ho nakoniec uplatní na cielený klinický výskum.
"Toto revolučné zariadenie je výsledkom pokročilého dizajnu elektroniky a výkonného mikroskopického a nanorozmerového inžinierstva."
Spoluautor štúdie, profesor Jae-Woong Jeong
„Máme záujem na ďalšom vývoji tejto technológie na výrobu mozgového implantátu pre klinické aplikácie,“ hovorí profesor Jeong.
