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A equipe do estado de Wayne recebe a concessão do NSF $330.000 para desenvolver a ponta de prova neural 3-D para o tinnitus

Uma equipe de pesquisadores da universidade estadual de Wayne foi concedida $330.000 do National Science Foundation (NSF) para desenvolver uma ponta de prova neural 3-D. Seu alvo é desenvolver um dispositivo implantable que suprima o tinnitus, uma desordem neurológica que afecte mais de 250 milhões de pessoas no mundo inteiro.

Com o conhecimento deexpansão no campos da neurociência e da neurocirurgia, há uma necessidade crescente para dispositivos e as ferramentas que permitam neurocientistas de investigar mais profundo na função fisiológico e patológica do tecido neural a nível de grupos de neurônios. Uma variedade de pontas de prova neurais desenvolvidas contribuíram significativamente às descobertas importantes dentro da comunidade da neurociência. Apesar deste progresso regular sobre as duas décadas passadas, há uma procura forte para pontas de prova melhoradas com funcionalidade nova. A equipe do estado de Wayne endereçará esta necessidade desenvolvendo uma ponta de prova neural 3-D que simplifique o processo da fabricação e de conjunto de disposições 3-D high-density de eléctrodos.

Yong Xu, Ph.D., professor adjunto de elétrico e engenharia informática e residente de Troy, Mich., e professor adjunto de Jinsheng Zhang, de Ph.D. e director de investigação do associado da otolaringologia, professor adjunto de ciências de comunicação e de desordens, e residente de Troy, disse o projecto, “uma combinação neural dimensional da tecnologia da ponta de prova da novela 3 elétrica e as relações químicas,” são baseadas em uma estrutura flexível da pele e em um procedimento de dobramento simples. A tecnologia permitirá a integração dos microcanal para a estimulação química neurotransmissor-baseada e a entrega local de várias drogas para a melhoria do biocompatibility.

A equipe aponta desenvolver as pontas de prova neurais 3-D da próxima geração que podem electricamente e quimicamente estimular os neurônios com maior eficácia e podem monitorar a actividade neural de umas regiões mais profundas do cérebro.

“Uma característica altamente desejável é disposição 3-D de eléctrodos a monitorar ou para modular actividades neurais com definição espacial 3-D,” disse Xu. “Além, é muito vantajoso integrar os microcanal que permitem a estimulação química neurotransmissor-baseada e a entrega local da droga de reduzir ou suprimir a resposta do tecido, um dos obstáculos principais para a implantação crônica bem sucedida. Actualmente não há nenhum bom método de fazer a disposição 3-D dos eléctrodos, muito menos a integração dos microcanal com disposições 3-D de eléctrodos.”

A estimulação química naturalista que usa microcanal integrados podia endereçar algumas das edições a respeito da estimulação elétrica pura de pontas de prova neurais, tais como a definição espacial deficiente, a degradação dos eléctrodos do metal, e a hidrólise da água devido às grandes correntes e cargas da estimulação exigidas despolarizar as pilhas do neurônio. Além, o processo da fabricação é metal-óxido-semicondutor cargo-complementar (CMOS) compatível, permitindo a integração monolítica do CMOS circuita com pontas de prova neurais usando um processo cargo-CMOS econômico.

“Estas características importantes ajudar-nos-ão a assentar bem no líder no círculo novo das raças mundiais para desenvolver as pontas de prova neurais da próxima geração,” disse Xu. “A revelação bem sucedida do dispositivo implantable será útil para tratar uma variedade de desordens neurológicas, tais como a paralisia, a epilepsia, a doença de Parkinson, a doença de Alzheimer, a cegueira e o tinnitus refractários.”

Xu e Zhang visarão a supressão do tinnitus com a ponta de prova que neural implantable está desenvolvendo. O Tinnitus afecta 50 milhão americanos e mais de 250 milhões de pessoas no mundo inteiro. Nos Estados Unidos apenas, aproximadamente três a quatro milhões de pessoas são debilitados pela circunstância.

Actualmente, não há nenhum tratamento seguro para o tinnitus. O tratamento e a reabilitação farmacológicos podem melhorar a reacção emocional e psicológica ao tinnitus, mas esta terapia foi incerta e exige longos período da época e de uma quantidade considerável de conformidade paciente. Os estudos clínicos recentes mostraram que a estimulação do córtice auditivo com a estimulação magnética transcranial ou a estimulação elétrica directa tem os efeitos supressivos agudos ou longo-duráveis, fornecendo uma esperança nova em encontrar uma terapia eficaz e segura.

“Nosso trabalho recente mostrou que a estimulação elétrica é um método prometedor para suprimir o tinnitus,” disse Zhang. “Uma vez que nós compreendemos melhor a supressão elétrica e produto químico estimulação-induzida ser a base dos mecanismos, nós estaremos centrados inteiramente sobre o avanço da fabricação da engenharia para criar mìnima ou mesmo dispositivo médico não invasor para o diagnóstico e o tratamento.”