61 Share

Kablosuz Olarak Şarj Edilebilir Yumuşak Beyin İmplantı Beyin Hücrelerini Kontrol Ediyor

Furkan Altunsoy8 ay önce



Araştırmacılar, vücudun dışından kablosuz olarak yeniden şarj edilebilen, akıllı telefon kontrollü bir yumuşak beyin implantı icat ettiler.

Bir grup KAIST araştırmacısı ve işbirlikçisi, pil değişimi olmadan uzun süre beyin devrelerini kontrol etmek için vücudun dışından kablosuz olarak yeniden şarj edilebilen küçük bir beyin implantı tasarladı. Cihaz, doku ile uzun vadeli uyumluluk sağlamaya yardımcı olmak için ultra yumuşak ve biyo-uyumlu polimerlerden yapılmıştır. Ultra ince problara (bir insan saçı kalınlığı) monte edilmiş mikrometre boyutlu LED'ler (bir tuz tanesi boyutuna eşdeğer) ile donatılmış, ışık kullanarak derin beyindeki hedef nöronları kablosuz olarak yönetebilir.

Profesör Jae-Woong Jeong liderliğindeki bu çalışma, 2019'da geliştirdiği kablosuz başa takılan implant sinir cihazından bir adım ileriye doğru bir adımdır. Bu önceki sürüm, bir akıllı telefon kullanarak kablosuz olarak birden fazla ilacı ve ışık uyarımı tedavisini sonsuza kadar sunabilirdi.

Yeni yükseltilmiş versiyon için, araştırma ekibi bir akıllı telefon ile uzaktan ve seçici olarak kontrol edilebilen tamamen implante edilebilir, yumuşak bir optoelektronik sistem geliştirdi. Bu araştırma 22 Ocak 2021'de Nature Communications'da yayınlandı.

Yeni kablosuz şarj teknolojisi, mevcut beyin implantlarının sınırlamalarına hitap ediyor. Kablosuz implante edilebilir cihaz teknolojileri, beyin çalışmaları sırasında serbestçe hareket eden hayvanlarda stresi ve iltihabı en aza indirmeye yardımcı olarak cihazların ömrünü uzattığı için son zamanlarda geleneksel bağlı implantlara alternatif olarak popüler hale geldi. Bununla birlikte, bu tür cihazlar, boşalmış pilleri değiştirmek için aralıklı ameliyatlar veya deneysel seçenekleri ve hayvan deneylerinin ölçeklenebilirliğini sınırlayan özel ve hantal kablosuz güç kurulumlarını gerektirir.

Profesör Jeong, "Bu güçlü cihaz, implanttaki bitmiş bir pilin yerini alacak ek ağrılı ameliyatlara olan ihtiyacı ortadan kaldırarak kesintisiz kronik nöromodülasyona izin veriyor" dedi. "Aynı temel teknolojinin, vücutta uzun süreli kullanım için hastalar üzerindeki yükü azaltmak için derin beyin stimülatörleri ve kalp ve mide kalp pilleri dahil olmak üzere çeşitli implant türlerine uygulanabileceğine inanıyoruz."

Kablosuz pil şarjını ve kontrollerini etkinleştirmek için araştırmacılar, kablosuz bir enerji hasat makinesini bir bobin anteni ve bir Bluetooth düşük enerjili çip ile birleştiren küçük bir devre geliştirdi. Alternatif bir manyetik alan zararsız bir şekilde dokuya nüfuz edebilir ve pili şarj etmek için cihazın içinde elektrik üretebilir. Daha sonra pille çalışan Bluetooth implantı, gerçek zamanlı beyin kontrolü için "kullanımı kolay" bir akıllı telefon uygulamasını kullanarak beyin hücrelerine programlanabilir ışık modelleri sunar.

KAIST'te bir araştırmacı olan baş yazar Choong Yeon Kim, "Bu cihaz, sinir devrelerini manipüle etmek için her yerde ve her zaman çalıştırılabilir, bu da onu beyin fonksiyonlarını araştırmak için çok yönlü bir araç haline getirir," dedi.

Sinirbilimciler bu implantları sıçanlarda başarıyla test ettiler ve farelere kokain enjekte edildikten sonra kokain kaynaklı davranışları bastırma yeteneklerini gösterdiler. Bu, akıllı telefon kontrollü LED'ler kullanılarak beyinlerindeki ilgili hedef nöronların hassas ışık uyarımı ile sağlandı. Dahası, implantlardaki pil, sıçanlar serbestçe hareket ederken tekrar tekrar şarj edilebildi, böylece deneylerdeki herhangi bir fiziksel kesinti en aza indirildi.

Yonsei Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde araştırmacı olan eşbaşkan yazar Min Jeong Ku, "Kablosuz pilin yeniden şarj edilmesi deneysel prosedürleri çok daha az karmaşık hale getiriyor" dedi.

Jeong-Hoon, "Akıllı telefon uygulamasının basit bir manipülasyonuyla beyne ışık uyarımı sağlayarak, yakınlarda serbestçe hareket eden hayvanları izleyerek hayvanların belirli bir davranışını kontrol edebilmemiz çok ilginç ve çok fazla hayal gücünü harekete geçiriyor" dedi. Yonsei Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde fizyoloji profesörü olan Kim. "Bu teknoloji, çeşitli beyin araştırma yollarını kolaylaştıracak."

Araştırmacılar, bu beyin implantı teknolojisinin beyin araştırmaları ve beyindeki ve diğer organlardaki hastalıkları tedavi etmek için terapötik müdahale için yeni fırsatlara yol açabileceğine inanıyor.

Bu çalışma, Kore Ulusal Araştırma Vakfı ve KAIST Küresel Tekillik Araştırma Programı hibeleri ile desteklenmiştir.

Kaynak:

https://www.sciencedaily.com/releases/2021/01/210126113658.htm

Bu Blog İçin Durumunu Belirt

Love

0

Cool

0

Geeky

0

Lol

0

Meh

0

Omg

0

Thnk

0

Angry

0

Yorumda isminiz görünsün mü ?

Benzer Bloglar