Smartphone-styret enhed kunne levere stoffer i hjernen
Et internationalt forskerhold har designet en trådløs, smartphone-styret enhed, der er i stand til at levere stoffer lige ind i hjernen. Det kan også stimulere hjerneceller ved hjælp af lys. Indtil videre har forskerne testet denne enhed på mus.
I en ny indsats - hvis resultater de har rapporteret i tidsskriftet Naturmedicinsk teknik - Forskere fra USA og Republikken Korea er kommet sammen for at udtænke et nyt hjerneimplantat, der både kan stimulere hjerneceller og levere stoffer lige til hjernen.
Den nye enhed, som forskerne kalder "trådløse optofluidiske hjerne-sonder", kan let styres ved hjælp af smartphone-teknologi.
”Den trådløse neurale enhed muliggør kronisk kemisk og optisk neuromodulation, der aldrig er opnået før,” siger forfatteren af hovedundersøgelsen, Raza Qazi.
Qazi er tilknyttet Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon, Republikken Korea samt med University of Colorado Boulder.
Holdet har udviklet det nye værktøj i håb om, at læger måske en dag kan bruge det til at finde ud af mere om de mulige årsager til forskellige tilstande, der påvirker hjernen. Disse inkluderer Parkinsons sygdom, Alzheimers sygdom, afhængighed og klinisk depression.
Foreløbig har forskerne imidlertid testet og perfektioneret deres enhed i mus.
Oprettelse af en 'revolutionerende enhed'
Holdet ønskede at designe en enhed, der var lettere at bruge og levede længere end eksisterende probemodeller. Eksisterende modeller er tilbøjelige til at stole på stive metalrør og optiske fibre, når det kommer til at levere stimuli eller stoffer til hjernen.
Gammeldags sonder er besværlige, og de kan også forårsage hjernelegioner på grund af deres stivhed. De kan også kun levere en begrænset mængde stoffer i hjernen.
Den nye enhed er dog lettere. Det bruger også små udskiftelige patroner, der indeholder stofferne. På denne måde kan forskere fjerne og udskifte dem med friske, medicinfyldte patroner efter behov.
Desuden er de prober, den bruger, meget tynde - faktisk ikke tykkere end et menneskehår. Det bruger også bluetooth lav energi, som holdet kan kontrollere ved hjælp af smartphone-teknologi, til at frigive stoffer i hjernen og til at stimulere udvalgte hjerneceller. Begge disse innovationer giver forskere mulighed for at bruge enheden mere sikkert og i længere perioder.
Ikke kun det, men de kunne også oprette automatiserede dyreforsøgsmodeller, hvor de kunne manipulere dyrs adfærd ved at målrette mod bestemte hjerneceller ved hjælp af den trådløse enhed.
Undersøgelsesforfatter Prof. Michael Bruchas understreger også enhedens kliniske potentiale i at give forskere mulighed for at udvikle nye behandlinger for smerte såvel som for neurologiske og neuropsykiatriske tilstande.
”Det giver os mulighed for bedre at dissekere det neurale kredsløbsgrundlag for adfærd, og hvordan specifikke neuromodulatorer i hjernen afstemmer adfærd på forskellige måder,” forklarer han.
"Vi er også ivrige efter at bruge enheden til komplekse farmakologiske undersøgelser, som kan hjælpe os med at udvikle nye lægemidler til smerte, afhængighed og følelsesmæssige lidelser," tilføjer professor Bruchas.
For øjeblikket vil forskergruppen fortsætte med at arbejde på denne enhed i håb om til sidst at anvende den på målrettet klinisk forskning.
"Denne revolutionerende enhed er frugten af avanceret elektronikdesign og kraftfuld mikro- og nanoskala-teknik."
Studie medforfatter Prof. Jae-Woong Jeong
"Vi er interesserede i at videreudvikle denne teknologi til at fremstille et hjerneimplantat til kliniske anvendelser," siger prof. Jeong.
