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Una finestra al cervello: un'intervista con il professor Guillermo Aguilar, facoltà di ingegneria dei ruscelli della riva del fiume del UC (BCOE)

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Potreste fornire prego una breve introduzione all'innesto trasparente del cranio che state sviluppando? Come questo fornisce “una finestra al cervello„?

È letteralmente una finestra trasparente fatta del biossido di zirconio yttria-stabilizzato (YSZ), che prevediamo di trasformarci in in un innesto cranico adatto che permette i medici per accesso ottico al cervello del tessuto. Servirebbe la stessa funzione meccanica degli innesti cranici correnti fatti di altri materiali, quale il titanio, salvo che permetterebbe all'accesso ottico anche, in grado di essere molto utile per le procedure diagnostiche o terapeutiche post--operatory.238

Una versione dell'innesto trasparente del cranio si è sviluppata dai ricercatori della riva del fiume del UC.

Da cui l'innesto è fatto e da come voi lo ha reso trasparente?

È fatto dalla polvere di nanocrystalline del biossido di zirconio yttria-stabilizzato (YSZ) e densificato facendo uso di un trattamento novello conosciuto come Densification assistito pressione attivato corrente (CAPAD), sviluppato dal mio prof. Javier E. Garay del collega. La ragione che questo innesto è trasparente è perché con CAPAD, la polvere ceramica può essere densificata alle tariffe di riscaldamento rapide, mantenendo il disgaggio nanometric della sua struttura policristallina.

Quanto la cassaforte è biossido di zirconio yttria-stabilizzato (YSZ) nell'organismo?

Stiamo studiando la biocompatibilità di questo genere particolare di YSZ come innesto per questa posizione anatomica particolare (cranio), ma siamo equo sicuri che risulterà essere sicura, poiché già è stata utilizzata estesamente in altre applicazioni biomediche, in tali innesti dentari e nelle sostituzioni del cinorrodo, anche se non in questo modulo nanostructured policristallino particolare.

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Una sezione trasversale della testa che mostra come l'innesto trasparente del cranio funziona.

Come i trattamenti basati sul laser per i disordini del cervello precedentemente sono stati eseguiti? Che impatto sperate l'innesto avete sul trattamento dei disordini neurologici?

Quello è un punto chiave. Poiché il cranio è troppo spesso ed opaco essenzialmente a tutte le lunghezze d'onda del laser, non ci sono disordini del cervello, per quanto sappia, che corrente sono trattati con i laser. Tuttavia, avere una finestra ottica di questo genere fornirebbe i mezzi clinico-possibili per otticamente l'accesso del cervello, a vista, sopra le ampie aree e su una base diricorso, senza esigenza dei craniectomies ripetuti.

È prevedibile, per esempio, che le terapie fotodinamiche di ricorso (PDT) del tessuto cerebrale maligno del resto potrebbero essere realizzate attraverso una finestra di YSZ collocata sul cranio del paziente commovente dopo un craniectomy per resezione di tumore cerebrale. Inoltre, i pazienti traumatici (TBI) del trauma cranico potrebbero essere sottoposti alle procedure diagnostiche o persino terapeutiche basate sul laser continue per tenere la carreggiata la progressione della regione commovente di loro cervello.

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Un raggio laser che passa tramite l'innesto trasparente ad una stampa dall'illustrazione del cervello.

Come questo lavoro si riferisce ad iniziativa recente-annunciata del CERVELLO di Presidente Obama (ricerca del cervello through avanzando Neurotechnologies innovatore)?

Sappiamo che questa è un'iniziativa molto ambiziosa e molti ricercatori compreso noi stessi ancora stanno provando ad avvolgere le nostre teste intorno, per così dire, ma indipendentemente dalla che neurotechnologies innovatori questa iniziativa determina, la maggioranza di loro avrà bisogno di un certo modo di visualizzazione del cervello, in modo da queste finestre potrebbero trasformarsi in in una tecnologia permettente che facilita la traduzione clinica di tecnologie di promessa della rappresentazione e di neuromodulatore di cervello che sono diventate nell'ambito di questa iniziativa.

Come fa l'innesto che trasparente del cranio voi svilupparsi differisca dagli innesti trasparenti precedenti del cranio?

Come già accennato, gli innesti cranici correnti forniscono la biocompatibilità e la stabilità meccanica, ma non sono trasparenti. Gli innesti di YSZ di questo genere egualmente si pensano che siano biocompatibili (mentre già sono per altre applicazioni mediche), essi sono materiali molto duri, ma sono egualmente trasparenti, che è qualcosa nessun altre offerte dell'innesto. Questa capacità ottica da solo è un primo punto cruciale verso un nuovo concetto innovatore che fornirebbe i mezzi clinico-possibili per otticamente l'accesso del cervello, a vista, sopra le ampie aree e su una base diricorso.

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Membri del gruppo di ricerca, da sinistra, da Javier Garay, Yasuhiro Kodera, Carissa L. Reynolds, Yasaman Damestani, Guillermo Aguilar, Masaru P. Rao e B. Hyle Park.

Che cosa vi eccita più circa la vostra ricerca corrente e che cosa sono vostre ulteriori pianificazioni della ricerca?

Ci sono molte sfide davanti noi, che rende questa intera impresa molto emozionante in quasi tutto il modo che lo esaminiamo. L'innovazione finora è stata di sviluppare questo materiale e di indicare che possiamo migliorare la rappresentazione ottica di un cervello dell'animale vivo ben migliore di noi tramite il cranio indigeno. Ora, dobbiamo mostrare che il materiale è biocompatibile per questa posizione anatomica particolare. In questo senso dobbiamo valutare il suo incapsulamento del tessuto molle e di osteointegrazione; egualmente dobbiamo effettuare le prove meccaniche del dettaglio per assicurarci che questo innesto potrebbe effettivamente essere un comparabile o persino meglio sostitutivo dei materiali correnti dell'innesto; egualmente dobbiamo risolvere l'emissione di rappresentazione del cuoio capelluto trasparente su base temporanea per le terapie di ricorso; possiamo anche volere modellare l'innesto nei moduli complessi o persino scrivere le guide d'onda attraverso il suo spessore per consegnare la luce laser coerente attraverso l'innesto. Tutto queste sono emissioni che concorrenti stiamo esaminando e tutti sono emozionanti.


Che cosa pensate le tenute future per i trattamenti per i disordini neurologici?

È duro da generalizzare circa il futuro di tutti i disordini neurologici, specialmente dalla nostra prospettiva, ma certamente spero che una finestra come questa aiuti, almeno in qualche modo, altri scienziati per studiare la patogenesi di molti malattie neurologiche e medici per diagnosticarli e curare in un modo meno dilagante e più riuscito.

Dove possono i lettori trovare più informazioni?

Possono trovare un po'più di informazioni sul sito Web di UCR, sul sito Web della facoltà di ingegneria (BCOE) di ruscelli e sul dipartimento del sito Web dell'ingegneria meccanica (collegamenti qui sotto)

Possono anche scoprire che più circa il lavoro l'intero gruppo fa nei nostri rispettivi siti Web:

Circa il professor Guillermo Aguilar

GRANDE IMMAGINE di Guillermo AguilarProf. Guillermo Aguilar ha ricevuto nel 1993 il suo B.S. nell'ingegneria elettrica meccanica e dall'università autonoma nazionale di Messico (UNAM). Utile il suo M.S. ed il Ph.D. egualmente in ingegneria meccanica all'università di California Santa Barbara (UCSB) nel 1995 e 1999, rispettivamente. Nel 1999, ha ricevuto un'amicizia postdottorale di Whitaker per unire l'istituto del laser di Beckman ed il precedente dipartimento di assistenza tecnica e di scienze dei materiali chimiche e biochimiche (CBEMS) all'università di California Irvine (UCI).

Dal 2003 prof. Aguilar ha unito il dipartimento dell'ingegneria meccanica (ME) alla riva del fiume dell'università di California (UCR), dove è stato promosso al professore associato nel 2007 ed al professore ordinario nel 2012. Prof. Aguilar ha servito da Consigliere e presidenza laureati del comitato laureato del ME dipartimento dal 2005-2010 e 2011-2012 e corrente servisce da presidenza di dipartimento.

Prof. Aguilar co-ha creato più di 70 pubblicazioni del giornale, consigliate più di 40 studenti, compresi 17 dottorandi (ms e PhD) e parecchi studenti universitari ed interni. Ha ricevuto il finanziamento della ricerca dalle sorgenti varie, compreso il NSF, ASLMS, AFOSR, i laboratori nazionali di Sandia e NIH. I suoi interessi della ricerca comprendono l'atomizzazione dello spruzzo di cryogen, il raffreddamento di spruzzo, le interazioni del laser-tessuto e l'uso combinato della criogenia e dei laser per le applicazioni biomediche.

April Cashin-Garbutt

Written by

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.

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    Cashin-Garbutt, April. (2018, August 23). Una finestra al cervello: un'intervista con il professor Guillermo Aguilar, facoltà di ingegneria dei ruscelli della riva del fiume del UC (BCOE). News-Medical. Retrieved on March 02, 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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