Исследователи из США и Южной Кореи разработали имплант для нейробиологических исследований мозга. Он воздействует на конкретные нейроны с помощью высвобождения препаратов и пролонгированного воздействия световых волн. Это поможет найти методы лечения различных патологий, таких как депрессия, аддикция, болезнь Паркинсона и Альцгеймера. Результаты работы опубликованы в научном журнале Nature Biomedical Engineering.
«Беспроводное нейронное устройство включает длительную химическую и оптическую нейромодуляцию, что раньше не было возможно», — пояснил ведущий автор исследования Раца Кази из Корейского института передовых технологий.
Устройство, которое прошло доклинические испытания на мышах, состоит из сменного картриджа с дозой препарата, жестких металлических трубочек и оптических волокон — все это вместо позволяет воздействовать на нейроны с помощью загруженных лекарств и света. Конструкция устройства решает проблему утечки и испарения лекарств, а значит, позволяет организовать длительную доставку препарата — в течение нескольких месяцев — к конкретным участкам мозга без их повреждения.
Свет поступает от светодиодов малого размера, лекарство — через микротрубочки. Чтобы сменить препарат, достаточно поставить другой картридж.
Приложение на смартфоне позволяет управлять устройством через Bluetotth, задавая определенную последовательность световых и лекарственных стимулов.
Дозы препарата в картридже хватает на несколько месяцев, благодаря чему можно проводить долгосрочные эксперименты.
Такая технология позволит нейробиологам больше узнать об основах работы мозга и причинах таких состояний, как болезнь Альцгеймера, депрессия и хроническая боль. Кроме того, она станет подспорьем в разработке новых препаратов.