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implante macio Smartphone-controlado do cérebro para tratar a doença de cérebro

As doenças neurológicas gostam da doença de Alzheimer, a doença de Parkinson, depressão, desordens da dor e os apegos poderiam agora ser tratados de dentro do cérebro próprio que usa um implante macio novo intrigante no cérebro próprio.

O dispositivo novo, inventado por uma equipe dos pesquisadores baseou ambos em Coreia e os Estados Unidos, são capazes de entregar entradas reguladoras aos circuitos do cérebro através de um implante não-traumático muito pequeno por que seja controlado por sua vez, de todas as coisas, um smartphone.

O relatório foi publicado na engenharia biomedicável da natureza do jornal. Os cientistas atrás desta invenção esperam que o tratamento destas desordens debilitantes poderia ser acelerado pelas entradas deste dispositivo. Usa os cartuchos substituíveis capazes de administrar drogas ou a entrega clara da baixo-energia através dos sinais de Bluetooth tratar problemas médicos diferentes. A luz e a energia podem ser dirigidas para visar uma pilha de nervo ou um conjunto de pilha desejado durante longos período. Esta técnica é chamada neuromodulation.

O dispositivo, usando-se Lego-como cartuchos substituíveis da droga e a baixo-energia poderosa do bluetooth, pode visar os neurônios específicos do interesse usando a droga e a luz por períodos prolongados. Crédito de imagem: Coreia avançou o instituto da ciência e da tecnologia
O dispositivo, usando-se Lego-como cartuchos substituíveis da droga e a baixo-energia poderosa do bluetooth, pode visar os neurônios específicos do interesse usando a droga e a luz por períodos prolongados. Crédito de imagem: Coreia avançou o instituto da ciência e da tecnologia

Os modos tradicionais de modulação de pilhas de nervo no cérebro envolvem o uso das câmaras de ar metálicas rígidas com as fibras ópticas que levam drogas e luz aos neurónios. Enquanto o dispositivo é no lugar, os movimentos do paciente estão limitados significativamente por sua conexão física a outras partes maiores de equipamento regulador, levantando um tema importante com os dispositivos actuais. Um outro problema igualmente importante é scarring do cérebro causado pela natureza rígida da maioria de dispositivos, que causa o traumatismo ao tecido de cérebro macio adjacente com o passar do tempo. Isto significa que estão implantados tipicamente por somente curtos períodos de tempo.

Uma maneira de reduzir a incidência do cérebro que scarring é pelo uso de pontas de prova macias e de evitar as relações prendidas. Contudo, estes não podem entregar drogas para mais do que um curto período, porque as drogas evaporam ao longo do tempo, ou são executado para fora, exigindo um reenchimento. Estas pontas de prova do delicado igualmente ainda exigiram o regulamento cuidadoso pelo equipamento volumoso e complicado.

A inovação actual podia mudar todo o aquela. O autor principal Raza Qazi explica, “o dispositivo neural sem fio permite o produto químico crônico e o neuromodulation óptico que tem sido conseguido nunca antes.”

A base é simples: o uso pronto-à-vai os cartuchos cabidos a um delicado e dilui extremamente a ponta de prova, simplesmente o diâmetro de um cabelo humano, para montar um implante do cérebro. A ponta de prova tem os canais microfluidic assim como o diodo emissor de luz muito pequeno, menos em tamanho do que uma única grão de sal. Os cartuchos da tomada & do jogo significam que o implante pode ir sobre entregar drogas e luz nas doses correctas quase para sempre.

O sistema de controlo é reduzido igualmente a uma interface de utilizador simples mas sofisticada em um smartphone. Isto permite os cientistas que estudam o cérebro para traçar combinações precisas de drogas e de luzes, que podem ser administradas no pedido direito a todo o animal, onde quer que o cientista acontece ser. Isto poderia igualmente facilitar estudos completamente automatizados dos animais em que as interacções entre animais em termos de seu comportamento recíproco podem ser examinadas. Tais estudos poderiam usar luzes ou drogas para ajustar-se fora de um teste padrão de comportamento específico em determinados animais de teste, seguido por observações em como as influências deste comportamento que dos outros animais.

O pesquisador Jae-Woong Jeong diz, “este dispositivo revolucionário é o fruto de projecto avançado da eletrônica e da engenharia poderosa do micro e do nanoscale. “De facto, a equipe atrás desta quer refinar ainda o dispositivo mais de modo que um implante clìnica relevante do cérebro possa ser manufacturado eventualmente.

Um outro cientista da dor, Michael Bruchas, diz que a nova tecnologia será da grande ajuda aos pesquisadores em áreas múltiplas. Não somente ajuda a descoser o trabalho do cérebro, mas pode entregar combinações complexas de terapias às desordens do específico do alvo. Indica, “permite que nós dissequem melhor a base neural do circuito do comportamento, e como os neuromodulators específicos no cérebro ajustam o comportamento em várias maneiras. Nós estamos igualmente ansiosos para usar o dispositivo para os estudos farmacológicos complexos, que poderiam nos ajudar a desenvolver a terapêutica nova para a dor, o apego, e desordens emocionais.”

Os cientistas em Coreia são envolvidos em desenvolver os circuitos eletrônicos macios que podem ser incorporados em matérias têxteis e em outros formulários wearable, assim como para implantes. Entrementes, os cientistas dos E.U. estão estudando os caminhos neurais que participam no esforço de regulamento, na dor, no apego, na depressão e nos outros problemas médicos que envolvem o rompimento da saúde mental através das alterações neurológicas. Os dois grupos de pesquisadores trabalharam neste projecto por mais de três anos, examinando diverso dúzia variações do projecto do dispositivo. Podiam finalmente vir acima com este dispositivo implantable macio que testaram nos ratos foram permitidos que se mover aproximadamente livremente. Os resultados dos testes mostraram que poderiam ter inventado um dispositivo que pudesse realmente mover o estudo de processos neurológicos na saúde e na doença um passo gigante para a frente.

Journal reference:

Wireless optofluidic brain probes for chronic neuropharmacology and photostimulation, Raza Qazi, Adrian M. Gomez, Daniel C. Castro, Zhanan Zou, Joo Yong Sim, Yanyu Xiong, Jonas Abdo, Choong Yeon Kim, Avery Anderson, Frederik Lohner, Sang-Hyuk Byun, Byung Chul Lee, Kyung-In Jang, Jianliang Xiao, Michael R. Bruchas & Jae-Woong Jeong, Nature Biomedical Engineering (2019), https://www.nature.com/articles/s41551-019-0432-1

Dr. Liji Thomas

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Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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