Smarttelefonstyrt enhet kan levere medisiner i hjernen
Et internasjonalt forskerteam har designet en trådløs, smarttelefonstyrt enhet som er i stand til å levere medisiner rett i hjernen. Det kan også stimulere hjerneceller ved hjelp av lys. Så langt har forskerne testet denne enheten hos mus.
I en ny innsats - resultatene de har rapportert om i tidsskriftet Natur biomedisinsk ingeniørfag - Forskere fra USA og Republikken Korea har kommet sammen for å utvikle et nytt hjerneimplantat som både kan stimulere hjerneceller og levere medisiner rett til hjernen.
Den nye enheten, som forskerne kaller "trådløse optofluidiske hjerne-sonder", er lett å kontrollere med smarttelefonteknologi.
"Den trådløse nevrale enheten muliggjør kronisk kjemisk og optisk nevromodulering som aldri har blitt oppnådd før," sier hovedstudieforfatter Raza Qazi.
Qazi er tilknyttet Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon, Republikken Korea, samt med University of Colorado Boulder.
Teamet har utviklet det nye verktøyet i håp om at leger en dag kan bruke det til å finne ut mer om mulige årsaker til forskjellige tilstander som påvirker hjernen. Disse inkluderer Parkinsons sykdom, Alzheimers sykdom, avhengighet og klinisk depresjon.
Foreløpig har forskerne imidlertid testet og perfeksjonert enheten i mus.
Opprette et 'revolusjonerende apparat'
Teamet ønsket å designe en enhet som var enklere å bruke og levde lenger enn eksisterende sondemodeller. Eksisterende modeller har en tendens til å stole på stive metallrør og optiske fibre når det gjelder å levere stimuli eller medisiner til hjernen.
Gammeldagse sonder er tungvint, og de kan også forårsake hjernelegioner på grunn av deres stivhet. De kan også bare levere en begrenset mengde medikamenter til hjernen.
Den nye enheten er imidlertid lettere. Den bruker også små utskiftbare patroner som inneholder stoffene. På denne måten kan forskere fjerne og erstatte dem med ferske, medikamentfylte patroner etter behov.
Videre er sonderne det bruker veldig tynne - faktisk ikke tykkere enn et menneskehår. Den bruker også Bluetooth lav energi, som teamet kan kontrollere ved hjelp av smarttelefonteknologi, for å frigjøre medisiner i hjernen og for å stimulere utvalgte hjerneceller. Begge disse innovasjonene tillater forskere å bruke enheten tryggere og i lengre perioder.
Ikke bare det, men de kunne også sette opp automatiserte dyreforsøksmodeller der de kunne manipulere dyrs oppførsel ved å målrette bestemte hjerneceller ved hjelp av den trådløse enheten.
Studieforfatter Prof. Michael Bruchas understreker også enhetens kliniske potensial i å la forskere utvikle nye behandlinger for smerte, så vel som for nevrologiske og nevropsykiatriske tilstander.
"Det gjør at vi bedre kan dissekere det nevrale kretsgrunnlaget for atferd, og hvordan spesifikke nevromodulatorer i hjernen avstemmer oppførselen på forskjellige måter," forklarer han.
"Vi er også ivrige etter å bruke enheten til kompliserte farmakologiske studier, som kan hjelpe oss med å utvikle nye medisiner for smerte, avhengighet og emosjonelle lidelser," legger professor Bruchas til.
For øyeblikket vil forskergruppen fortsette å jobbe med denne enheten, og håpe å til slutt bruke den til målrettet klinisk forskning.
"Denne revolusjonerende enheten er frukten av avansert elektronikkdesign og kraftig mikro- og nanoskalautvikling."
Studie medforfatter Prof. Jae-Woong Jeong
"Vi er interessert i å videreutvikle denne teknologien for å lage et hjerneimplantat for kliniske applikasjoner," sier prof. Jeong.
