Zařízení ovládané chytrým telefonem by mohlo dodávat léky do mozku
Mezinárodní výzkumný tým navrhl bezdrátové zařízení ovládané chytrým telefonem, které je schopné dodávat léky přímo do mozku. Může také stimulovat mozkové buňky pomocí světla. Vědci dosud testovali toto zařízení na myších.
V novém úsilí - jehož výsledky uvedli v časopise Přírodní biomedicínské inženýrství - vědci ze Spojených států a Korejské republiky se spojili, aby navrhli nový mozkový implantát schopný stimulovat mozkové buňky a dodávat léky přímo do mozku.
Nové zařízení, které vědci nazývají „bezdrátové optofluidní mozkové sondy“, je snadno ovladatelné pomocí technologie smartphonu.
„Bezdrátové neurální zařízení umožňuje chronickou chemickou a optickou neuromodulaci, které dosud nikdy nebylo dosaženo,“ říká vedoucí studie Raza Qazi.
Qazi je přidružen k Korea Advanced Institute of Science and Technology v Daejeonu v Korejské republice, stejně jako k University of Colorado Boulder.
Tým vyvinul nový nástroj v naději, že ho lékaři jednoho dne budou moci použít k získání více informací o možných příčinách různých stavů, které ovlivňují mozek. Patří mezi ně Parkinsonova choroba, Alzheimerova choroba, závislost a klinická deprese.
V současné době však vědci testují a zdokonalují své zařízení na myších.
Vytvoření ‚revolučního zařízení '
Tým chtěl navrhnout zařízení, které se bude snáze používat a bude mít delší životnost než stávající modely sond. Existující modely mají tendenci spoléhat na pevné kovové trubky a optická vlákna, pokud jde o dodávání stimulů nebo léků do mozku.
Staromódní sondy jsou těžkopádné a mohou také kvůli jejich tuhosti způsobit legie mozku. Také mohou do mozku dodávat pouze omezené množství léků.
Nové zařízení je však lehčí. Používá také drobné vyměnitelné kazety, které obsahují léky. Tímto způsobem je vědci mohou podle potřeby odstranit a nahradit čerstvými kazetami naplněnými drogami.
Sondy, které používá, jsou navíc velmi tenké - ve skutečnosti nejsou tlustší než lidský vlas. Využívá také bluetooth s nízkou energií, kterou může tým ovládat pomocí technologie smartphonu, k uvolňování léků do mozku a ke stimulaci vybraných mozkových buněk. Obě tyto inovace umožňují vědcům používat zařízení bezpečněji a po delší dobu.
Nejen to, ale mohli také nastavit automatizované modely studia na zvířatech, ve kterých mohli manipulovat s chováním zvířat pomocí cílení na konkrétní mozkové buňky pomocí bezdrátového zařízení.
Autor studie prof. Michael Bruchas také zdůrazňuje klinický potenciál zařízení, protože umožňuje vědcům vyvinout nové terapie bolesti a neurologických a neuropsychiatrických stavů.
"Umožňuje nám to lépe rozebrat základ neurálního obvodu chování a to, jak konkrétní neuromodulátory v mozku různými způsoby vyladí chování," vysvětluje.
„Rovněž dychtíme používat zařízení pro komplexní farmakologické studie, které by nám mohly pomoci vyvinout nová terapeutika pro bolest, závislost a emoční poruchy,“ dodává profesor Bruchas.
V tuto chvíli bude výzkumný tým pokračovat v práci na tomto zařízení v naději, že jej nakonec aplikuje na cílený klinický výzkum.
"Toto revoluční zařízení je výsledkem pokročilého designu elektroniky a výkonného mikroskopického a nanometrového inženýrství."
Spoluautor studie Prof. Jae-Woong Jeong
"Máme zájem na dalším vývoji této technologie, abychom vytvořili mozkový implantát pro klinické aplikace," říká profesor Jeong.
