Ved hjælp af en mobiltelefon kan forskere kontrollere hjerneceller

Amerikanske og sydkoreanske forskere har udviklet en enhed, der er i stand til at kontrollere neurale kredsløb gennem en smartphone-tilgængelig hjerneimplantat. Den består af lavenergi-bluetooth-medicinpatroner og målretter neuroner af interesse i længere perioder.

Ifølge artiklen i tidsskriftet Nature Biomedical Engineering, mener forskere, at opfindelsen kan hjælpe med at fremskynde processen med at diagnosticere sygdomme, der ofte påvirker hjernen, såsom Parkinsons, Alzheimers og depression.

"Denne trådløse neurale enhed muliggør kronisk kemisk og optisk neuromodulation, der aldrig er blevet opnået før, " sagde hovedforfatter Raza Qazi, der er forsker ved University of Colorado og Korea Advanced Institute of Science and Technology.

For ham er denne nye enhed meget mere avanceret end de konventionelle metoder, der anvendes af neurovidenskabsfolk, som kræver, at patienten er fastgjort til voluminøst udstyr og ender med at forårsage langvarig skade på hjernevævet.

Hvordan blev forskningen udført?

For at kunne levere medikamenter kontinuerligt og trådløst, var forskerne først nødt til at finde ud af, hvordan man kunne forhindre, at medikamenter fordampes. Så de kom med en enhed med en udskiftelig patron, så de kunne studere de samme hjernekredsløb i flere måneder.

Disse patroner blev samlet i et mushjerneimplantat med en fleksibel, ultra-tynd sonde, der indeholdt mikrofluidkanaler og små LED'er. På denne måde blev ubegrænsede doser af medicin og lys garanteret.

Foto: Korea Advanced Institute of Science and Technology / Pressemeddelelse

Ved hjælp af en smartphone er forskere i stand til at aktivere enhver specifik kombination af medicin og lys uden at skulle være i laboratoriet. De kan også overvåge dyrets opførsel efter de handlinger, de udfører.

Hvad kan vi forvente?

"Denne revolutionerende enhed er resultatet af kraftfuld mikro- og nanoskala-teknik, " sagde Jae-Woong Jeong, professor i elektroteknik ved Koreas Advanced Institute of Science and Technology. "Vi ønsker at udvikle det yderligere for at skabe et hjerneimplantat til kliniske anvendelser."

Michael Bruchas, professor i anæstesiologi, smertemedicin og farmakologi ved University of Washington School of Medicine, mener, at denne teknologi vil være i stand til at hjælpe forskere på mange måder i de næste par år.

"Det giver os mulighed for at dissekere grundlaget for neurale kredsløb, og forstå, hvordan neuromodulatorer kontrollerer adfærd, " sagde han. "Vi ønsker at bruge enheden til komplekse farmakologiske undersøgelser, der kan hjælpe os med at udvikle nye terapier mod smerte, afhængighed og følelsesmæssige lidelser."