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Un hublot au cerveau : une entrevue avec professeur Guillermo Aguilar, université de l'ingéniérie des Bourns de la rive d'UC (BCOE)

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Pourriez-vous veuillez fournir une brève introduction à l'implant transparent de crâne que vous aviez développé ? Comment est-ce que ceci fournit un « hublot au cerveau » ?

C'est littéralement un hublot transparent fait en zircone yttria-stabilisée (YSZ), que nous envisageons pour devenir un implant crânien adapté qui permet des médecins pour l'accès optique au cerveau de tissu. Il remplirait le même fonctionnement mécanique des implants crâniens actuels faits d'autres matériaux, tels que le titane, sauf qu'il activerait l'accès optique aussi, qui pourrait être très avantageux pour des procédures diagnostiques ou thérapeutiques de goujon-operatory.238

Une version de l'implant transparent de crâne s'est développée par des chercheurs de rive d'UC.

Quoi l'implant est-il effectué à partir et de la façon dont vous l'a-t-il rendu transparent ?

Il est effectué à partir de la poudre de nanocrystalline de la zircone yttria-stabilisée (YSZ) et densified utilisant un procédé nouveau connu sous le nom de Densification aidé par pression activé par courant (CAPAD), développé par mon prof. Javier E. Garay de collègue. La raison que cet implant est transparent est parce que par CAPAD, la poudre céramique peut être densified aux vitesses de chauffage rapides, mettant à jour l'écaille nanometric de sa structure polycristalline.

Combien le coffre-fort est-il zircone yttria-stabilisée (YSZ) dans le fuselage ?

Nous vérifions le biocompatibility de ce type particulier de YSZ comme implant pour cette localisation anatomique particulière (crâne), mais nous sommes assez certains qu'elle s'avérera sûre, puisqu'elle déjà a été employée considérable en d'autres applications biomédicales, de tels implants dentaires et remplacements de la hanche, quoique pas sous cette forme nanostructured polycristalline particulière.

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Une coupe transversale de la tête qui montre comment l'implant transparent de crâne fonctionne.

Comment est-ce que des demandes de règlement basées sur le laser pour des troubles cérébraux ont été précédemment exécutées ? Quel choc espérez-vous l'implant avez-vous sur la demande de règlement des troubles neurologiques ?

C'est une question clé. Puisque le crâne est trop épais et opaque essentiellement à toutes les longueurs d'onde de laser, il n'y a aucun trouble cérébral, à ma connaissance, qui sont actuel traités avec des lasers. Cependant, avoir un hublot optique de ce genre fournirait des moyens clinique-viables pour atteindre optiquement le cerveau, sur demande, au-dessus des vastes zones, et sur une base continuel-périodique, sans besoin de craniectomies répétés.

Il est prévisible, par exemple, que des traitements photodynamiques périodiques (PDT) du tissu cérébral malin de débris pourraient être exécutés par un hublot de YSZ mis sur le crâne du patient affecté après un craniectomy pour la résection de tumeur cérébrale. De même, des patients (TBI) de lésion cérébrale traumatique pourraient être soumis aux procédures diagnostiques ou même thérapeutiques basées sur le laser continues pour suivre l'étape progressive de la région affectée de leur cerveau.

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Passer à rayon laser par l'implant transparent à une épreuve hors de l'illustration de cerveau.

Comment ce travail associe-t-il à l'initiative récent-annoncée du CERVEAU du Président Obama (recherche de cerveau en avançant Neurotechnologies novateur) ?

Nous savons que c'est une initiative très ambitieuse, et beaucoup de chercheurs comprenant nous-mêmes essayent toujours d'enrouler nos têtes autour de elle, comme on dit, mais indépendamment quels neurotechnologies novateurs cette initiative provoque, la plupart d'entre eux aura besoin d'une certaine voie de concevoir le cerveau, ainsi ces hublots pourraient devenir une technologie de activation qui facilite la traduction clinique des technologies prometteuses d'imagerie cérébrale et de neuromodulation étant développées sous cette initiative.

Comment l'implant transparent de crâne que vous va-t-il s'être développé différez des implants transparents précédents de crâne ?

Comme indiqué précédemment, les implants crâniens actuels fournissent le biocompatibility et la stabilité mécanique, mais ne sont pas transparents. On s'attend à ce qu'également des implants de YSZ de ce genre soient biocompatibles (pendant qu'ils sont déjà pour d'autres applications médicales), ils sont les matériaux très durs, mais ils sont également transparents, qui est quelque chose aucune autres offres d'implant. Cette seule capacité optique est une première étape essentielle vers un concept neuf novateur qui fournirait des moyens clinique-viables pour atteindre optiquement le cerveau, sur demande, au-dessus des vastes zones, et sur une base continuel-périodique.

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Membres de l'équipe de recherche, de la gauche, du Javier Garay, Yasuhiro Kodera, Carissa L. Reynolds, Yasaman Damestani, Guillermo Aguilar, Masaru P. Rao et B. Hyle Park.

Que vous excite plus au sujet de votre recherche actuelle et que sont-ils vos autres programmes de recherche ?

Il y a beaucoup de défis en avant de nous, qui rend cette entreprise entière très passionnante de presque n'importe quelle voie que nous la regardons. La découverte jusqu'ici a été de développer ce matériau et de prouver que nous pouvons améliorer la représentation optique d'un cerveau d'animal vivant bien meilleur que nous par le crâne indigène. Maintenant, nous devons montrer que le matériau est biocompatible pour cette localisation anatomique particulière. À cet égard nous devons évaluer son osseointegration et encapsulation douce de tissu ; nous devons également effectuer les tests mécaniques de petit groupe pour nous assurer que cet implant pourrait en effet être un comparable ou même mieux de remplacement des matériaux actuels d'implant ; nous devons également résoudre la question de rendre le cuir chevelu transparent sur une base temporaire pour des traitements périodiques ; nous pouvons également vouloir former l'implant dans les formes compliquées ou même écrire des guides d'ondes en travers de son épaisseur pour fournir la lumière laser logique en travers de l'implant. Tout ce sont les éditions en simultané que nous les explorons et tous excitent.


Que pensez-vous les futures prises pour des demandes de règlement pour des troubles neurologiques ?

Il est difficile de généraliser au sujet du contrat à terme de tous les troubles neurologiques, particulièrement de notre point de vue, mais j'espère certainement qu'un hublot aiment ceci aide, au moins d'une certaine façon, d'autres scientifiques étudier la pathogénie de beaucoup de maladies neurologiques et de médecins pour les diagnostiquer et traiter d'une voie moins invasive et plus couronnée de succès.

Où peuvent les lecteurs trouver plus d'informations ?

Ils peuvent trouver encore plus d'informations sur le site Web d'UCR, le site Web d'université de l'ingéniérie (BCOE) de Bourns, et le service du site Web d'industrie mécanique (les tiges ci-dessous)

Ils peuvent également découvrir que plus au sujet du travail que le groupe entier effectue en nos sites Web respectifs :

Au sujet de professeur Guillermo Aguilar

GRANDE IMAGE de Guillermo AguilarProf. Guillermo Aguilar a reçu son B.S. dans mécanique et génie électrique de l'université autonome nationale du Mexique (UNAM) en 1993. Il a gagné son M.S. et Ph.D. également en industrie mécanique à l'Université de Californie Santa Barbara (UCSB) en 1995 et 1999, respectivement. En 1999, il a reçu une camaraderie post-doctorale de Whitaker pour joindre l'institut de laser de Beckman et le service ancien du bureau d'études chimique et biochimique et des sciences des matériaux (CBEMS) à l'Université de Californie Irvine (UCI).

Depuis 2003 prof. Aguilar a joint le service de l'industrie mécanique (ME) à la rive d'Université de Californie (UCR), où il a été promu au professeur agrégé en 2007 et au professeur d'université en 2012. Prof. Aguilar a servi de conseiller et de présidence licenciés du Comité licencié du JE service à partir de 2005-2010 et 2011-2012 et sert actuel de directeur de département.

Prof. Aguilar Co-a écrit plus de 70 publications de tourillon, informées plus de 40 stagiaires, y compris 17 étudiants de troisième cycle (milliseconde et PhD) et plusieurs étudiants de premier cycle et internes. Il a reçu le financement de recherches des sources variées, y compris le NSF, l'ASLMS, l'AFOSR, les laboratoires nationaux de Sandia, et le NIH. Ses intérêts de recherches comprennent la pulvérisation de pulvérisateur de cryogen, le refroidissement de pulvérisateur, les interactions de laser-tissu, et l'utilisation combinée de la cryogénie et des lasers pour des applications biomédicales.

April Cashin-Garbutt

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April Cashin-Garbutt

April graduated with a first-class honours degree in Natural Sciences from Pembroke College, University of Cambridge. During her time as Editor-in-Chief, News-Medical (2012-2017), she kickstarted the content production process and helped to grow the website readership to over 60 million visitors per year. Through interviewing global thought leaders in medicine and life sciences, including Nobel laureates, April developed a passion for neuroscience and now works at the Sainsbury Wellcome Centre for Neural Circuits and Behaviour, located within UCL.

Citations

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    Cashin-Garbutt, April. (2018, August 23). Un hublot au cerveau : une entrevue avec professeur Guillermo Aguilar, université de l'ingéniérie des Bourns de la rive d'UC (BCOE). News-Medical. Retrieved on February 25, 2021 from https://www.news-medical.net/news/20131008/A-window-to-the-brain-an-interview-with-Professor-Guillermo-Aguilar-UC-Riversides-Bourns-College-of-Engineering-(BCOE).aspx.

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