یک تیم پژوهشی بینالمللی، دستگاهی بیسیم و کنترلشده با تلفن هوشمند طراحی کرده است که میتواند داروها را مستقیما به مغز برساند. همچنین این دستگاه میتواند با استفاده از نور، سلولهای مغز را تحریک کند. تاکنون، دانشمندان این دستگاه را بر روی موشها آزمایش کردهاند.
در یک تحقیق جدید –که نتایج آن در مجلهی Nature Biomedical Engineering به چاپ رسیده است- محققان ایالات متحده و جمهوری کره گرد هم آمدند تا یک ایمپلنت مغزی جدید طراحی کنند که میتواند سلولهای مغزی را تحریک کند و داروها را مستقیما به مغز برساند.
این دستگاه جدید که محققان آن را “کاوشگرهای مغزی ریزگردهای نوری بیسیم” مینامند، به راحتی با فنآوری تلفنهای هوشمند قابل کنترل است.
نویسندهی ارشد مطالعه، رضا قاضی، میگوید:
این دستگاه عصبی بیسیم باعث فراهم کردن مواد شیمیایی مزمن و تجمع عصبی نوری میشود که قبلا هرگز حاصل نشدهاند.
قاضی وابسته به موسسهی پیشرفتهی علوم و فنآوری Daejeon در جمهوری کره و همچنین دانشگاه Colorado Boulder است.
تیم پژوهشی، ابزار جدید را با این امید طراحی کرده است که شاید روزی پزشکان بتوانند از آن برای یافتن دلایل احتمالی بیماریهای مختلف مغزی استفاده کنند. این بیماریها شامل پارکینسون، آلزایمر، اعتیاد و افسردگی بالینی است.
با این حال، محققان فعلا در حال آزمایش و تکمیل دستگاه خود بر روی موشها هستند.
اختراع یک دستگاه انقلابی!
تیم پژوهشی میخواست دستگاهی را طراحی کند که استفاده از آن راحتتر و بادوامتر از مدلهای کاوشگر کنونی باشد. مدلهای کنونی برای رساندن محرکها یا داروها به مغز، متکی به لولههای فلزی سفت و سخت و فیبرهای نوری هستند.
کار با کاوشگرهای قدیمی سخت است. این کاوشگرها به دلیل استحکام خود میتوانند ضایعاتی در مغز ایجاد کنند. همچنین فقط مقادیر محدودی از داروها را میتوانند به مغز برسانند.
ولی دستگاه جدید، سبکتر است. همچنین از کارتریجهای قابل تعویض و ریزی استفاده میکند که حاوی دارو هستند. از این طریق، دانشمندان میتوانند در صورت نیاز، این کارتریجها را با کارتریجهای تازه و پر از دارو تعویض کنند.
به علاوه، این کاوشگرها بسیار نازک هستند؛ در واقع، ضخامت آنها از موی انسان باریکتر است. همچنین این دستگاه از بلوتوث کمانرژی استفاده میکند؛ در نتیجه تیم پژوهشی میتواند آن را با فنآوری تلفن هوشمند کنترل کند تا داروها را به درون مغز آزاد یا سلولهای مغزی خاصی را تحریک کند. هر دوی این نوآوریها به محققان اجازه میدهد با خیال راحتتر و برای مدت زمان طولانیتر از دستگاه استفاده کنند.
علاوه بر آن، محققان میتوانند مدلهای مطالعه خودکار حیوانات را تنظیم کنند تا بتوانند با هدف قرار دادن سلولهای خاص مغز با استفاده از دستگاه بیسیم، رفتار حیوانات را دستکاری کنند.
همچنین نویسندهی مطالعه، پروفسور Michael Bruchas بر توانایی بالینی دستگاه تاکید میکند که به محققان اجازه میدهد تا درمانهای جدیدی برای درد و همچنین بیماریهای عصبی و روانپزشکی ایجاد کنند.
او بیان میکند:
دستگاه به ما این امکان را میدهد تا اساس عملکرد مدارهای عصبی رفتار را بهتر تشریح کنیم و بفهمیم چگونه میانجیهای عصبی مختلف در مغز، رفتار ما را با موقعیتهای گوناگون وفق میدهند.
پروفسور Bruchas اضافه میکند:
ما همچنین مشتاق هستیم از این دستگاه برای مطالعات فارماکولوژیکی پیچیده استفاده کنیم؛ این مطالعات به ما کمک میکند تا درمانهای جدیدی برای درد، اعتیاد و اختلالات عاطفی ایجاد کنیم.
در حال حاضر، تیم پژوهشی به امید این كه سرانجام این دستگاه را در تحقیقات بالینی هدفمند اعمال كنند، به كار خود بر روی آن ادامه خواهند داد.
این دستگاه انقلابی، ثمرهی طراحی پیشرفته الکترونیک و مهندسی قدرتمند میکرو و نانو است.
نویسندهی مطالعه، پروفسور Jae-Woong Jeong
پروفسور Jeong میگوید:
ما علاقهمند به توسعهی بیشتر این فناوری در جهت ایجاد ایمپلنت مغزی برای کاربردهای بالینی هستیم.
