ساخت یک ایمپلنت فاقد باتری برای درمان اختلالات عصبی

ایران اکونومیست-محققان دانشگاه "رایس" موفق به توسعه یک ایمپلنت شدند که برای درمان اختلالات، نورون‌ها را تحریک کند.

کد خبر: ۳۵۲۴۲۱

تاریخ: ۲۰ خرداد ۱۳۹۹ - ۱۲:۰۲

زمانی‌ که صحبت از درمان شرایط خاص بیماری‌های عصبی می‌شود، پزشکان به دنبال فناوری‌های کاشتنی هستند که با باتری کار می‌کنند و بخش‌هایی از مغز را تحریک می‌کنند.

حال، محققان موفق به توسعه ایمپلنتی شده‌اند که نیروی خود را از بیرون و از طریق میدان‌های مغناطیسی به دست می‌آورد.

به طور معمول، در بیماری‌هایی مانند صرع یا پارکینسون،‌ الکترودهای تحریک‌کننده نورون ممکن است با جراحی به مغز وارد شوند.

این الکترودها با سیم‌هایی به دستگاهی مانند دستگاه تنظیم کننده ضربان متصل می‌شوند که با باتری کار می‌کند. این دستگاه در هر جایی از بدن در زیر پوست قرار می‌گیرد.

گرچه ممکن است باتری قابل شارژ مجدد باشد، ولی هنوز نیاز است که با جراحی تعویض شود.

به همین دلیل، محققان دانشگاه "رایس" یک جایگزین ایجاد کرده‌ و روش‌هایی را بررسی کرده‌اند که در آن‌ها، تنها در مواقع نیاز نیروی ایمپلنت‌های مغز به صورت بیسیم تامین می‌شود.

این محققان به رهبری "آماندا سینگر"(Amanda Singer) یک محرک عصبی توسعه داده‌اند که نیروی آن از میدان مغناطیسی تامین می‌شود.

این محرک به شکل یک فیلم باریک مستطیلی شکل است که تقریبا به اندازه یک دانه برنج بوده و از دو لایه ماده تشکیل شده است.

اولین لایه یک فویل مغناطیسی است که از آهن، بور، سیلیکون و کربن ساخته شده است.

زمانی‌ که این لایه در معرض میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد،‌ در سطح مولکولی ارتعاش می‌یابد.

لایه دوم یک کریستال پی‌ایزوالکتریک است که ارتعاش را از فویل به ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کند.

سپس، یک مدار یکپارچه این ولتاژ را تعدیل می‌کند و فرکانس آن را به اندازه‌ای پایین می‌آورد که نورون‌ها به آن‌ پاسخ ‌دهند.

در تست‌های آزمایشگاهی این فناوری کاشتنی، در زیر پوست موش‌ها در ناحیه سر، یکی از این ایمپلنت‌ها کاشته شد.

این ایمپلنت خود به الکترودی متصل شده بود که تا بخش سیستم پاداش مغز ادامه یافته بود.

ایسنا

نتایج نشان داد که با حرکت در محیط، موش‌ها ترجیح دادند در نواحی‌ای باشند که یک میدان مغناطیسی دستگاه را فعال می‌کند.

"جیکوب رابینسون"(Jacob Robinson) محقق پروژه اظهار کرد، نتایج آزمایش ما نشان می‌دهد که استفاده از مواد مغناطیسی برای انتقال بیسیم، چیزی بیشتر از یک ایده جدید است.

نتایج این پژوهش در مجله "Neuron" انتشار یافت.