Biomedis dan insinyur material di University of Michigan telah mengembangkan sebuah lapisan milyuner-pulsa untuk implan otak yang membantu perangkat beroperasi lebih lama dan dapat meningkatkan pengobatan untuk buta tuli, lumpuh, epilepsi dan penyakit Parkinson.
Saat ini, implan otak dapat mengobati penyakit Parkinson, depresi dan epilepsi. Ini dan generasi berikutnya dari perangkat beroperasi dalam satu dari dua cara. Entah mereka merangsang neuron dengan impuls listrik untuk mengesampingkan sinyal sendiri otak, atau mereka merekam apa neuron kerja transmisi non-bekerja bagian dari otak dan rute yang sinyal.
Elektroda pada kulit kepala dan otak-permukaan memberikan cara untuk otak-menembus microelectrodes yang dapat berkomunikasi dengan neuron individu, menawarkan harapan untuk kontrol yang lebih tepat sinyal.
Dalam beberapa tahun terakhir, para peneliti di lembaga lain telah menunjukkan bahwa microelectrodes ditanamkan bisa membiarkan seseorang menggunakan lumpuh berpikir untuk mengendalikan mouse komputer dan memindahkan kursi roda. Peneliti Michigan 'mengatakan lapisan mereka dapat paling segera memperbaiki jenis microelectrode.
Mohammad Reza Abidian, seorang peneliti post-doktoral di Department of Biomedical Engineering yang adalah salah satu pengembang dari lapisan baru, kata keandalan otak-menembus microelectrodes saat ini seringkali mulai menurun setelah mereka berada di tempat hanya beberapa bulan.
"Anda ingin dapat menggunakan ini untuk setidaknya beberapa tahun," kata Abidian. "Teknologi saat ini tidak mengizinkan ini pada kebanyakan kasus karena bagaimana jaringan otak merespon implan Tujuannya adalah untuk meningkatkan efisiensi dan rentang hidup mereka.."
Para Abidian lapisan baru dan rekan-rekannya mengembangkan terbuat dari tiga komponen yang bersama-sama memungkinkan elektroda untuk interface yang lebih lancar dengan otak. Lapisan ini terbuat dari polimer elektrik-konduktif khusus yang disebut Pedot nano, sebuah, alami seperti gel disebut hidrogel alginat penyangga; dan nanofibers biodegradable sarat dengan obat terkontrol-release anti-inflamasi.
The Pedot di lapisan elektroda memungkinkan untuk beroperasi dengan hambatan listrik kurang dari model saat ini, yang berarti mereka dapat berkomunikasi lebih jelas dengan neuron individu.
The hidrogel alginat, sebagian berasal dari ganggang, memberikan sifat mekanik elektroda lebih mirip dengan jaringan otak aktual dari teknologi saat ini. Itu berarti elektroda saraf dilapisi akan menyebabkan kerusakan jaringan kurang.
The, biodegradable nanofibers obat-load melawan "enkapsulasi" yang terjadi ketika sistem kekebalan tubuh memberitahu menyelubungi benda asing. Enkapsulasi adalah alasan lain elektroda ini bisa berhenti berfungsi dengan baik. Para nanofibers melawan respons ini baik karena mereka bekerja dengan hidrogel alginat untuk melepaskan obat anti-inflamasi dalam mode, dikontrol berkelanjutan sebagai nanofibers sendiri rusak.
"Menembus microelectrodes menyediakan sarana untuk merekam dari neuron individu, dan dengan berbuat demikian, ada potensi untuk merekam informasi yang sangat tepat tentang gerakan atau gerakan yang dimaksudkan Pertanyaan terbuka di bidang kita adalah apa yang trade-off:. Berapa banyak invasiveness dapat ditoleransi dalam pertukaran untuk lebih presisi? " kata Daryl Kipke, seorang profesor di Departemen Teknik Biomedis dan direktur Pusat UM Neural Teknologi Komunikasi.
Dalam eksperimen ini, para peneliti Michigan diterapkan lapisan mereka untuk microelectrodes disediakan oleh Pusat UM Neural Teknologi Komunikasi.
Sebuah kertas pada penelitian ini, yang disebut "nanobiomaterials multifungsi untuk Neural Interface," dipublikasikan dalam Fungsional Bahan Advanced. Ini adalah cerita sampul di edisi 24 Februari.
Yang Abidian penulis adalah David Martin, seorang profesor di Material Science and Engineering; Biomedical Engineering; dan Ilmu Pengetahuan dan Teknik makromolekul. Biotectix, sebuah perusahaan spin-off UM didirikan oleh Martin, secara aktif bekerja untuk mengusahakan lapisan yang terkait dengan yang dibahas dalam makalah ini. Penelitian ini didukung oleh Institut Kesehatan Nasional, Kantor Penelitian Angkatan Darat Multi-disiplin University Research Initiative dan College of Engineering Research Translational pendanaan.
No comments:
Post a Comment