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Um indicador ao cérebro: uma entrevista com professor Guillermo Aguilar, faculdade dos Bourns do beira-rio do UC da engenharia (BCOE)

IMAGEM do ARTIGO de Guillermo Aguilar

Por favor poderia você fornecer uma breve introdução ao implante transparente do crânio que você tem desenvolvido? Como isto fornece um “indicador ao cérebro”?

É literalmente um indicador transparente feito da zircônia yttria-estabilizada (YSZ), que nós prevemos para se transformar um implante craniano apropriado que permita médicos para o acesso óptico ao cérebro do tecido. Serviria a mesma função mecânica dos implantes cranianos actuais feitos de outros materiais, tais como o titânio, salvo que permitiria o acesso óptico também, que poderia ser muito benéfico para procedimentos diagnósticos ou terapêuticos do cargo-operatory.238

Uma versão do implante transparente do crânio tornou-se por pesquisadores do beira-rio do UC.

Que o implante é feito e de como você o fez transparente?

É feito do pó do nanocrystalline da zircônia yttria-estabilizada (YSZ) e densified usando um processo novo conhecido como o Densification ajudado pressão ativado corrente (CAPAD), desenvolvido por meu prof. Javier E. Garay do colega. A razão que este implante é transparente é porque com CAPAD, o pó cerâmico pode ser densified em taxas de aquecimento rápidas, mantendo a escala nanometric de sua estrutura policristalina.

Como o cofre forte é zircônia yttria-estabilizada (YSZ) no corpo?

Nós estamos investigando o biocompatibility deste tipo particular de YSZ como um implante para este lugar anatômico particular (crânio), mas nós estamos razoavelmente certos que provará ser seguro, desde que foi usado já extensivamente em outras aplicações biomedicáveis, em tais implantes dentais e em substituições ancas, embora não neste formulário nanostructured policristalino particular.

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Um secção transversal da cabeça que mostra como o implante transparente do crânio funciona.

Como os tratamentos baseados no laser para desordens do cérebro foram executados previamente? Que impacto você espera o implante tem no tratamento de desordens neurológicas?

Aquela é uma questão básica. Desde que o crânio é demasiado grosso e opaco essencialmente a todos os comprimentos de onda do laser, não há nenhuma desordem do cérebro, a meu conhecimento, que é tratada actualmente com os lasers. Contudo, ter um indicador óptico deste tipo forneceria os meios clínico-viáveis óptica alcançando o cérebro, por encomenda, sobre grandes áreas, e em uma base deretorno, sem necessidade para craniectomies repetidos.

É previsível, por exemplo, que as terapias fotodinâmicas de retorno (PDT) do tecido de cérebro maligno do resto poderiam ser executadas através de um indicador de YSZ colocado no crânio do paciente afetado após um craniectomy para a resseção do tumor cerebral. Igualmente, os pacientes traumáticos (TBI) da lesão cerebral poderiam ser sujeitados aos procedimentos diagnósticos ou mesmo terapêuticos baseados no laser contínuos para seguir a progressão da região afetada de seu cérebro.

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Um raio laser que atravessa o implante transparente a uma cópia fora da ilustração do cérebro.

Como este trabalho se relaciona à iniciativa recente-anunciada do CÉREBRO do presidente Obama (pesquisa do cérebro com do avanço de Neurotechnologies inovativo)?

Nós sabemos que esta é uma iniciativa muito ambiciosa, e muitos pesquisadores que se incluem ainda estão tentando envolver nossas cabeças em torno dela, por assim dizer, mas apesar do que neurotechnologies inovativos esta iniciativa causa, a maioria deles precisará alguma maneira de visualizar o cérebro, assim que estes indicadores poderiam se transformar uma tecnologia de possibilidade que facilite a tradução clínica de tecnologias prometedoras da imagem lactente e do neuromodulation de cérebro que estão sendo tornadas sob esta iniciativa.

Como faz o implante que transparente do crânio você para se ter tornado difira dos implantes transparentes precedentes do crânio?

Como mencionado antes, os implantes cranianos actuais fornecem o biocompatibility e a estabilidade mecânica, mas não são transparentes. Os implantes de YSZ deste tipo são esperados igualmente ser biocompatible (enquanto já são para outras aplicações médicas), eles são materiais muito duros, mas são igualmente transparentes, que é algo nenhumas outras ofertas do implante. Esta capacidade óptica apenas é uma primeira etapa crucial para um novo conceito inovativo que forneça os meios clínico-viáveis óptica alcançando o cérebro, por encomenda, sobre grandes áreas, e em uma base deretorno.

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Membros da equipa de investigação, da esquerda, do Javier Garay, Yasuhiro Kodera, Carissa L. Reynolds, Yasaman Damestani, Guillermo Aguilar, Masaru P. Rao e B. Hyle Parque.

Que o excitam mais sobre sua pesquisa actual e que são seus planos mais adicionais da pesquisa?

Há muitos desafios antes de nós, que faz este risco inteiro muito emocionante em quase toda a maneira que nós a olharmos. A descoberta até aqui foi desenvolver este material e mostrar que nós podemos aumentar a imagem lactente óptica de um cérebro do animal vivo distante melhor do que nós através do crânio nativo. Agora, nós precisamos de mostrar que o material é biocompatible para este lugar anatômico particular. A este respeito nós precisamos de avaliar seus osseointegration e capsulagem macia do tecido; nós igualmente precisamos de conduzir testes mecânicos do detalhe para assegurar-se de que este implante poderia certamente ser um comparável ou mesmo melhor substitute de materiais actuais do implante; nós igualmente precisamos de resolver a introdução de tornar o escalpe transparente numa base temporária para terapias de retorno; nós podemos igualmente querer dar forma ao implante em formulários intrincados ou mesmo escrever os medidores de ondas através de sua espessura para entregar o laser coerente através do implante. Todo o estas são edições que simultâneas nós estamos explorando e todo são emocionantes.


Que você pensa as posses futuras para tratamentos para desordens neurológicas?

É duro generalizar sobre o futuro de todas as desordens neurológicas, particularmente de nossa perspectiva, mas eu espero certamente que um indicador como este ajuda, pelo menos de uma certa maneira, outros cientistas para estudar a patogénese de muitos doenças neurológicas e médicos para os diagnosticar e tratar em uma maneira menos invasora e mais bem sucedida.

Onde podem os leitores encontrar mais informação?

Podem encontrar um pouco mais de informação no Web site de UCR, na faculdade dos Bourns do Web site (BCOE) da engenharia, e no departamento do Web site da engenharia mecânica (as relações abaixo)

Podem igualmente encontrar que mais sobre o trabalho que o grupo inteiro faz em nossos Web site respectivos:

Sobre o professor Guillermo Aguilar

IMAGEM GRANDE de Guillermo AguilarO prof. Guillermo Aguilar recebeu seu B.S. na engenharia mecânica e elétrica da universidade autônoma nacional de México (UNAM) em 1993. Ganhou seus M.S. e Ph.D. igualmente na engenharia mecânica na Universidade da California Santa Barbara (UCSB) em 1995 e 1999, respectivamente. Em 1999, recebeu uma bolsa de estudo pos-doctoral de Whitaker para juntar-se ao instituto do laser de Beckman e o departamento anterior da engenharia química e bioquímica e das ciências materiais (CBEMS) na Universidade da California Irvine (UCI).

Desde 2003 o prof. Aguilar juntou-se ao departamento da engenharia mecânica (ME) no beira-rio da Universidade da California (UCR), onde foi promovido ao professor adjunto em 2007 e ao professor completo em 2012. O prof. Aguilar serviu como o conselheiro e a cadeira graduados do comitê graduado do MIM departamento desde 2005-2010 e 2011-2012 e serve actualmente como a cadeira de departamento.

O prof. Aguilar co-foi o autor de mais de 70 publicações do jornal, recomendadas mais de 40 estudantes, incluindo 17 alunos diplomados (MS e PhD) e diversos alunos de licenciatura e internos. Recebeu o financiamento da pesquisa das várias fontes, incluindo o NSF, o ASLMS, o AFOSR, laboratórios nacionais de Sandia, e NIH. Seus interesses da pesquisa incluem a atomização do pulverizador do cryogen, refrigerar de pulverizador, as interacções do laser-tecido, e o uso combinado da criogenia e dos lasers para aplicações biomedicáveis.

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). Um indicador ao cérebro: uma entrevista com professor Guillermo Aguilar, faculdade dos Bourns do beira-rio do UC da engenharia (BCOE). News-Medical. Retrieved on March 05, 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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