Los ingenieros de Purdue desarrollan los sensores minúsculos del glutamato para los daños de la médula espinal

Sus ocasiones de conseguir un aumento desagradable de la jaqueca que seguía un daño de la médula espinal, gracias a un mensajero químico en el cerebro que clava a los niveles tóxicos, los últimos estudios han sugerido.

Para que el tratamiento consiga cualquier mejor, los investigadores necesitan coger que hendidura-segundo pico en la acción y siguen de cerca su camino de la destrucción.

Los ingenieros de la universidad de Purdue han construido un sensor minúsculo, flexible que es más rápido y más exacto que tentativas del pasado en la búsqueda de esta substancia química, llamado glutamato. El sensor, un dispositivo implantable en la médula espinal, es sobre todo una herramienta de la investigación para probar en los modelos animales, pero podría encontrar el uso clínico futuro como manera de vigilar si una droga para la enfermedad del neurotrauma o de cerebro está trabajando.

El trabajo de grupo aparece en una aplicación próxima biosensores y bioelectrónica.

“Cuando usted asierra al hilo como usted están ejecutando una fiebre, él no importa cuando usted verifica su temperatura - será probablemente lo mismo por varias horas. Pero un pico del glutamato es tan rápidamente que si usted no lo captura en ese momento, usted pierde la oportunidad entera de conseguir datos,” dijo a Riyi Shi, profesor de la neurología y de la ingeniería biomédica en el departamento de Purdue de ciencias médicas básicas, la universidad de la veterinaría y la escuela de Weldon de la ingeniería biomédica.

Afecte, por ejemplo de un accidente de tráfico o el aparejo en fútbol, puede herir la médula espinal - también hiriendo las estructuras del nervio que transportan el glutamato, que envía señales de excitar el tejido de nervio para realizar funciones tales como aprendizaje y memorización.

El nervio dañado estructura significa que las cargas del glutamato se escapan fuera en espacios fuera de las células, sobre-emocionante y dañándolas. Las enfermedades de cerebro, incluyendo Alzheimer y Parkinson, también muestran niveles elevados de glutamato.

Los dispositivos o no han sido hasta ahora bastante sensibles descubrir el glutamato, bastante rápido para capturar su pico o bastante asequible para los proyectos de investigación a largo plazo.

Los investigadores de Purdue están abordando estas entregas a través de los sensores implantables que tienen 3D impresos y de laser-micromachined - los procesos que se utilizan ya regularmente en el laboratorio y la industria. Un vídeo de YouTube está disponible en https://youtu.be/hyn9SM1wdz0.

“Quisimos crear una manera barata y muy rápida de construir estos sensores de modo que poder proveer fácilmente de investigadores los medios de medir niveles del glutamato in vivo,” dijimos a Hugh Lee, profesor adjunto de Purdue de la ingeniería biomédica, que se centra en las microtecnologías implantables.

La técnica permite que los investigadores cambien rápidamente la talla, la forma y la orientación de los sensores y después que prueben en los modelos animales sin tener que pasar con el proceso más costoso del microfabrication.

Los niveles de medición in vivo ayudarían a investigadores a estudiar cómo suceso los daños de la médula espinal, así como cómo las enfermedades de cerebro se convierten.

¿“Cómo grande de un problema es una jaqueca? Está demasiado glutamato realmente detrás del dolor, o es él que el sistema que limpia el glutamato está hacia abajo?” Shi dijo.

Los investigadores implantaron el dispositivo en la médula espinal de un modelo animal y después hirieron la cuerda para observar un pico. El dispositivo capturó el pico inmediatamente, mientras que para los dispositivos actuales, los investigadores ha tenido que esperar 30 minutos para conseguir datos después de dañar la médula espinal.

En el futuro, los investigadores proyectan crear una manera para los biosensores a uno mismo-sin obstrucción de células inflamatorias que los reclutas de la carrocería de protegerse. Estas células forman típicamente una cápsula fibrosa alrededor del biosensor, que ciega su sensibilidad.

La tecnología podría también permitir implantar más sensores a lo largo de la médula espinal, que ayudaría a investigadores a conocer hasta dónde extensiones del glutamato y cómo rápidamente.

Los investigadores han presentado una solicitud de patente para este dispositivo con la oficina del asiento de investigación de Purdue de la comercialización de la tecnología. El trabajo fue soportado por el programa de extensión global de la investigación del Instituto de Tecnología avance Samsung, los institutos de la salud nacionales, y patrocinado en parte por el National Science Foundation bajo concesión CNS-1726865.

Esta investigación alinea con la celebración de los saltos gigantes de Purdue, reconociendo los adelantos globales de la universidad hechos en salud, longevidad y calidad de vida como parte del 150o aniversario de Purdue. Éste es uno de los cuatro temas del festival de las ideas de la celebración de un año, diseñados para mostrar Purdue como centro intelectual que resuelve entregas del mundo real.

Fuente: https://www.purdue.edu/newsroom/releases/2019/Q1/implant-to-better-track-brain-chemical-gone-rogue-after-neurotrauma.html