11 Ağustos 2019 Pazar

Bilim Adamları Artık Akıllı Telefon Kullanarak Beyin Hücrelerini Değiştirebiliyor

Bilim adamları artık akıllı telefon kullanarak beyin hücrelerini değiştirebiliyor

Kore ve ABD'deki bir bilim insanlarından oluşan bir ekip, bir akıllı telefon tarafından kontrol edilen küçük bir beyin implantı kullanarak sinir devrelerini kontrol edebilen bir cihaz icat etti.

Araştırmacılar, cihazın Parkinson, Alzheimer, bağımlılık, depresyon ve ağrı gibi beyin hastalıklarını ortaya çıkarmak için kullanılabileceğine inanıyor.

Lego benzeri değiştirilebilen ilaç kartuşları ve güçlü bluetooth düşük enerjili cihazı kullanan cihaz, uzun süre ilaç ve ışık kullanarak özel ilgi alanlarını hedefleyebilir.

Kore Yüksek Bilim ve Teknoloji Enstitüsü (KAIST) ve Colorado Boulder Üniversitesi'nden bir araştırmacı olan lider yazar Raza Qazi, "Kablosuz sinir cihazı, daha önce hiç elde edilmemiş kronik kimyasal ve optik nöromodülasyonu mümkün kılıyor" dedi.

Raza Qazi, bu teknolojinin, nörobilimciler tarafından kullanılan, genellikle katı metal tüpler ve ilaçlar ve ışık iletmek için optik fiberler içeren geleneksel yöntemleri önemli ölçüde gölgelediğini söyledi. Öznenin büyük hacimli cihazlarla olan fiziksel bağlantıları nedeniyle hareketini sınırlandırmasının dışında, nispeten sert yapıları zamanla yumuşak beyin dokusunda lezyona neden olur, bu nedenle uzun süreli implantasyon için uygun değildir. Yumuşak problar ve kablosuz platformlar kullanarak olumsuz doku tepkisini kısmen hafifletmek için bazı çabalar sarfedilse de, önceki çözümler uzun zamandır ilaç verememeleri ve hacimli ve karmaşık kontrol kurulumlarıyla sınırlı kaldı.

Kronik kablosuz ilaç dağıtımını sağlamak için, bilim adamları ilaçların tükenmesi ve buharlaşmasının kritik zorluklarını çözmek zorunda kaldılar. Kore Yüksek Bilim ve Teknoloji Enstitüsü'nden ve Seattle'daki Washington Üniversitesi'nden araştırmacılar, nörobilimadamlarının ilaçların tükenmesi konusunda endişe etmeden birkaç ay boyunca aynı beyin devrelerini incelemelerine olanak tanıyan değiştirilebilen bir ilaç kartuşlu bir sinir cihazı icat etmek için işbirliği yaptı.

Bu 'tak-çalıştır' ilaç kartuşları, mikroakışkan kanallardan ve minik LED'lerden (tuz taneciklerinden küçük) oluşan yumuşak ve ultra ince problu (insan saçı kalınlığı) fareler için bir beyin implantı içine monte edildi.

Bir akıllı telefondaki zarif ve basit bir kullanıcı arayüzü ile kontrol edilen sinirbilimciler, implante edilmiş herhangi bir hedef hayvandaki herhangi bir spesifik kombinasyonu veya hassas dizilimini, fiziksel olarak laboratuvarın içinde olması gerekmeden kolayca tetikleyebilirler. Araştırmacılar, bu kablosuz sinir aygıtlarını kullanarak, bir hayvanın davranışının ışık ve / veya ilaç dağıtımının şartlı tetiklenmesi ile diğer hayvanlardaki davranışları olumlu veya olumsuz yönde etkileyebileceği tam otomatik hayvan araştırmalarını kolayca ayarlayabilirler.

KAIST Elektrik Mühendisliği Profesörü Jae-Woong Jeong, "Bu devrimsel cihaz, gelişmiş elektronik tasarımın ve güçlü mikro ve nano ölçekli mühendisliğin meyvesidir." dedi. “Klinik uygulamalar için bir beyin implantı yapmak için bu teknolojiyi daha da geliştirmek istiyoruz.” diye de ekledi.

Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde Anesteziyoloji ve Farmakoloji Profesörü olan Michael Bruchas, bu teknolojinin araştırmacılara birçok yönden yardımcı olacağını söyledi.

Michael Bruchas, “Davranışın nöral devre temelini ve beyindeki belirli nöromodülatörlerin davranışları çeşitli şekillerde nasıl ayarladıklarını daha iyi incelememize olanak tanıyor” dedi. “Cihazı ayrıca ağrı, bağımlılık ve duygusal bozukluklar için yeni terapötikler geliştirmemize yardımcı olabilecek karmaşık farmakolojik çalışmalar için de kullanmaya istekliyiz.” diye de ekledi.

KAIST'deki Jeong grubundaki araştırmacılar giyilebilir ve implante edilebilir cihazlar için yumuşak elektronikler ve Washington Üniversitesi'ndeki Bruchas laboratuarındaki sinirbilimciler stres, depresyon, bağımlılık, ağrı ve diğer nöropsikiyatrik bozuklukları kontrol eden beyin devrelerini inceliyorlar. Mühendisler ve sinirbilimciler arasında ardı ardına üç yıldan fazla bir süredir devam eden bu onlarca tasarım yinelemesi boyunca gerçekleşen bu işbirlikçi çaba, bu güçlü beyin implantının serbestçe hareket eden farelerde başarılı bir şekilde onaylanmasına neden oldu, araştırmacılar beynin ve hastalıklarının ortaya çıkarılmasını gerçekten hızlandırabileceğine inanıyor.

Kaynak