Wyobraź sobie implant mózgowy, który można by wszczepić człowiekowi bez konieczności chirurgicznego otwierania czaszki, a zamiast tego poprzez prosty zastrzyk w ramię.
Naukowcy z Massachusetts Institute of Technology pracują nad mikroskopijnymi, bezprzewodowymi chipami elektronicznymi, które będą mogły przemieszczać się z krwią i samodzielnie wszczepiać się w wybrane obszary mózgu.
W badaniu przeprowadzonym na myszach laboratoryjnych zespół odkrył, że chipy – każdy o długości miliardowej części ziarenka ryżu – rzeczywiście potrafią identyfikować określone obszary mózgu i migrować do nich bez ingerencji człowieka.
Naukowcy twierdzą, że po wszczepieniu chipy te będą mogły zapewniać stymulację elektryczną, podobną do tej, którą obecnie stosuje się w leczeniu takich schorzeń, jak choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane, epilepsja i depresja.
„Nasze niewielkie urządzenia elektroniczne bezproblemowo integrują się z neuronami i współżyją z komórkami mózgowymi, tworząc wyjątkową symbiozę mózg-komputer” – powiedziała starsza badaczka Deblina Sarkar, adiunkt w MIT Media Lab i Centrum Inżynierii Neurobiologicznej MIT.
„Pracujemy z oddaniem nad wykorzystaniem tej technologii w leczeniu chorób układu nerwowego, w przypadku których zawodzą leki lub standardowe terapie, aby złagodzić ludzkie cierpienie i wyobrazić sobie przyszłość, w której ludzie będą mogli wyjść poza choroby i ograniczenia biologiczne” – powiedziała w komunikacie prasowym.
Naukowcy twierdzą, że te maleńkie chipy są przed wstrzyknięciem integrowane z żywymi komórkami biologicznymi, co chroni je przed układem odpornościowym człowieka i pozwala im na bezpieczne przekroczenie bariery krew-mózg.
„Nasza hybryda ogniw i elektroniki łączy wszechstronność elektroniki z biologicznym transportem i zdolnością wykrywania biochemicznego żywych komórek” – powiedział Sarkar. „Żywe komórki maskują elektronikę, aby nie była atakowana przez układ odpornościowy organizmu i mogła bezproblemowo przemieszczać się przez krwiobieg. Pozwala im to również przecisnąć się przez nienaruszoną barierę krew-mózg bez konieczności jej inwazyjnego otwierania”.
Naukowcy zauważyli, że implanty mózgowe zazwyczaj wiążą się z wydatkami medycznymi rzędu setek tysięcy dolarów, nie wspominając o ryzyku, jakie wiąże się z operacją mózgu.
Zespół naukowców wykazał na myszach laboratoryjnych, że układy te mogą pomóc w zmniejszeniu stanu zapalnego mózgu poprzez zapewnienie głębokiej stymulacji elektrycznej mózgu, zwanej również neuromodulacją.
Naukowcy twierdzą jednak, że w zależności od leczonego schorzenia, do oddziaływania na konkretne obszary mózgu można wykorzystać różne typy komórek.
„To technologia platformowa, która może być wykorzystywana w leczeniu wielu chorób mózgu i chorób psychicznych” – mówi Sarkar. „Co więcej, technologia ta nie ogranicza się tylko do mózgu, ale w przyszłości może zostać rozszerzona na inne części ciała”.
Ponieważ chipy są tak małe, oferują znacznie większą precyzję niż konwencjonalne implanty mózgowe – twierdzą naukowcy.
Po osiągnięciu zamierzonego celu lekarz będzie wykorzystywał fale elektromagnetyczne do ich zasilania i umożliwienia elektrycznej stymulacji neuronów.
Wyniki nowych badań na myszach opublikowano w środę w czasopiśmie Nature Biotechnology.
Więcej informacji
Więcej informacji na temat głębokiej stymulacji mózgu można znaleźć w Johns Hopkins Medicine.
Prawa autorskie © 2025 HealthDay. Wszelkie prawa zastrzeżone.
