Korištenje magnetskih nanočestica može stimulirati korteks bežično

Istraživači na MIT-u razvili su metodu stimulacije moždanog tkiva, koristeći vanjskom magnetskom polju nametnuta magnetske nanočestice. Ova tehnika omogućava direktnu stimulaciju neurona bez implantata i eksterne veze, to može biti efikasan agent za liječenje raznih neuroloških bolesti.

Slika prikazuje priliv jona kalcijuma u neurone kao rezultat pobude putem naizmenično magnetno polje u prisustvu magnetskog nanočestica.

Jedna studija Alina Anikeeva i njen asistenata, objavljeno je u časopisu Science.

Prethodni pokušaji da se stimuliše mozak pomoću električnih impulsa, pokazalo se da efikasna u smanjenju ili eliminisanje tremor u Parkinsonove bolesti. Ali, ova metoda je u krajnjem slučaju u liječenju ove bolesti zbog visoke invazivnosti postupka (mozak implantirane elektrode, koji su povezani na vanjski izvor napajanja).

"U budućnosti, naša tehnologija može pružiti stimulaciju i mapiranje mozga bez implantata," - kaže Pauline Anikeeva.

U ovoj studiji, tim ulazi promjera oksid čestica mozak željeza od 22 nm. Pod uticajem vanjskog naizmenično magnetsko polje, koji prodire u tkivo, čestice su grijani. Kao rezultat toga, povećanje lokalne temperature dolazi do aktiviranja nervnog tkiva zbog termičke stimulaciju kapsaicin receptora. Anikeeva komanda koristi virusnih isporuke gena da podstakne osjetljivost pojedinačnih neurona mozga na toplinu.

Nanočestice u neaktivnom stanju nemaju interakciju sa okolnim bioloških tkiva, ostaju na njihovo mjesto uvođenja, omogućuju dugoročno tretman bez potrebe za daljim invazivne procedure. Koristeći vanjski naizmenično magnetno polje stimulacija se obavlja ovih čestica. Svrha ove studije, prema Anikeeva, bio je da se ispita mogućnost isporuke stimulansa na bežičnu nervnog tkiva i neinvazivan način.

Ovaj rad pokazuje da je ovaj pristup je moguće, ali mnogo toga ostaje da se mijenja i implementirati ove metode u medicinskoj praksi.

Zračenja i upravljanje čestica su aktivno studirao u liječenju raka. Koristeći ovaj pristup pokušali uništiti tumorske stanice zagrijavajući ih. Nova tehnika, razvijen od strane Anikeeva, potiče od ove metode. Koristeći kalibraciju stupanj grijanja može se postići neuronske pobude, bez njih ubija.

Tim je razvio načine za stvaranje čestica sa precizno kontrolisano veličine i oblika kako bi se povećala njihova interakcija sa magnetskog polja, kao i uređaja za poboljšanje isporuku u tkivo. Sljedeći korak će biti uvođenje ove tehnologije za kliničku upotrebu kod ljudi da bolje razumiju (koristeći neuronske snimke i eksperimente ponašanja) kako možete koristiti ovu metodu za identifikaciju mogućih neželjenih efekata moždanog tkiva u zoni pobude.