Устройство, управляемое смартфоном, может доставлять наркотики в мозг
Международная исследовательская группа разработала беспроводное устройство, управляемое смартфоном, которое может доставлять лекарства прямо в мозг. Он также может стимулировать клетки мозга с помощью света. Пока что ученые протестировали это устройство на мышах.
В новом усилии - результаты которого доложили в журнале Природа Биомедицинская инженерия - исследователи из США и Республики Корея объединились, чтобы разработать новый мозговой имплант, способный как стимулировать клетки мозга, так и доставлять лекарства прямо в мозг.
Новое устройство, которое исследователи называют «беспроводными оптико-жидкостными зондами для мозга», легко управляется с помощью смартфонов.
«Беспроводное нейронное устройство обеспечивает хроническую химическую и оптическую нейромодуляцию, чего раньше никогда не было», - говорит ведущий автор исследования Раза Кази.
Кази является аффилированным лицом Корейского передового института науки и технологий в Тэджоне, Республика Корея, а также Университета Колорадо в Боулдере.
Команда разработала новый инструмент в надежде, что однажды врачи смогут использовать его, чтобы узнать больше о возможных причинах различных состояний, влияющих на мозг. К ним относятся болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, зависимость и клиническая депрессия.
Однако в настоящее время исследователи тестируют и совершенствуют свое устройство на мышах.
Создание «революционного устройства»
Команда хотела разработать устройство, которое было бы проще в использовании и долговечнее, чем существующие модели датчиков. Существующие модели, как правило, полагаются на жесткие металлические трубки и оптические волокна, когда дело доходит до доставки стимулов или лекарств в мозг.
Старомодные зонды громоздки, и из-за своей жесткости они также могут вызывать легионы мозга. Кроме того, они могут доставлять в мозг лишь ограниченное количество лекарств.
Однако новое устройство легче. Также используются крошечные сменные картриджи с лекарствами. Таким образом, ученые могут при необходимости извлекать и заменять их новыми картриджами, заполненными лекарствами.
Кроме того, зонды, которые он использует, очень тонкие - фактически не толще человеческого волоса. Он также использует Bluetooth с низким энергопотреблением, которым команда может управлять с помощью технологии смартфона, чтобы высвобождать лекарства в мозг и стимулировать отдельные клетки мозга. Оба эти нововведения позволяют исследователям использовать устройство более безопасно и в течение более длительных периодов времени.
Мало того, они также могли создать автоматизированные модели исследований на животных, в которых они могли бы манипулировать поведением животных, воздействуя на определенные клетки мозга с помощью беспроводного устройства.
Автор исследования профессор Майкл Брухас также подчеркивает клинический потенциал устройства в том, что он позволяет исследователям разрабатывать новые методы лечения боли, а также неврологических и психоневрологических состояний.
«Это позволяет нам лучше анализировать основы поведения нейронных цепей и то, как определенные нейромодуляторы в мозге настраивают поведение различными способами», - объясняет он.
«Мы также стремимся использовать это устройство для сложных фармакологических исследований, которые могут помочь нам разработать новые методы лечения боли, зависимости и эмоциональных расстройств», - добавляет профессор Брухас.
На данный момент исследовательская группа продолжит работу над этим устройством, надеясь в конечном итоге применить его в целевых клинических исследованиях.
«Это революционное устройство - плод передового дизайна электроники и мощной микро- и наноразмерной инженерии».
Соавтор исследования, профессор Дже-Вун Чжон
«Мы заинтересованы в дальнейшем развитии этой технологии для создания имплантата мозга для клинического применения», - говорит профессор Чжон.
