ساخت نانوالکترودهایی برای مطالعه بیماری‌های مغز و اعصاب

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یافته‌های اخیر محققان نشان می‌دهد که از کاوشگر‌های عصبی گرافن می‌توان با خیال راحت برای درک بهتر علل صرع استفاده کرد. کاوشگر عصبی عمیق گرافن موسوم به gDNP از یک آرایه خطی از میکرو ترانزیستور‌ها تشکیل شده است که در یک بستر انعطاف‌پذیر پلیمری نازک تعبیه شده است. این ترانزیستور‌ها با همکاری آزمایشگاه عصب پزشکی دانشگاه منچستر و موسسه نورولوژی UCL به همراه شرکای پرچمدار گرافن آن‌ها ساخته شده‌اند.

نتایج این کار که در قالب مقاله‌ای در Nature Nanotechnology منتشر شده است، نشان می‌دهد که این کاوشگر‌های انعطاف‌پذیر منحصربه‌فرد مغز می‌توانند برای ثبت سیگنال‌های مغزی پاتولوژیک مرتبط با صرع با وفاداری عالی و وضوح فضایی بالا استفاده شوند.

راب وایکس از تیم نانونورو دانشگاه منچستر می‌گوید: «کاربرد این فناوری به محققان این امکان را می‌دهد تا به مطالعه تشنج و صرع بپردازند و همچنین تشخیص بیومارکر‌های الکتروفیزیولوژیکی مرتبط با این بیماری‌ها را با دقت بالایی انجام دهند.»

کاوشگر انعطاف‌پذیر عصبی عمیق گرافن در مغز موش‌های مبتلا به صرع کاشته شد. دستگاه‌های کاشته‌شده وضوح فضایی فوق‌العاده و ضبط پهنای باند بسیار غنی سیگنال‌های مغزی صرع را در طول هفته‌ها ارائه می‌کنند. علاوه‌بر این، آزمایش‌های زیست سازگاری هیچ آسیب بافتی و التهاب عصبی قابل توجهی را تأیید نکرد که به زیست سازگاری مواد مورد استفاده از جمله گرافن و ماهیت انعطاف‌پذیر کاوشگر عصبی عمیق گرافن نسبت داده شود.

توانایی ثبت و نقشه‌برداری از طیف کامل سیگنال‌های مغزی با استفاده از پروب‌های الکتروفیزیولوژیک، درک ما از بیماری‌های مغزی را تا حد زیادی ارتقا می‌دهد و به مدیریت بالینی بیماران مبتلا به اختلالات عصبی مختلف کمک می‌کند.

صرع شایع‌ترین اختلال مغزی جدی در سراسر جهان است که تا ۳۰ درصد از افراد قادر به کنترل تشنج خود با استفاده از دارو‌های سنتی ضد صرع نیستند. برای بیماران مقاوم به دارو، جراحی صرع ممکن است یک گزینه مناسب باشد. برداشتن ناحیه‌ای از مغز که برای اولین بار تشنج از آنجا شروع می‌شود با جراحی می‌تواند منجر به درمان تشنج شود. با این حال، موفقیت جراحی به شناسایی دقیق منطقه شروع تشنج (SOZ) بستگی دارد.

سیگنال‌های صرع در طیف وسیعی از فرکانس‌ها دیده می‌شوند، بسیار بزرگ‌تر از باندی که در اسکن‌های معمولی مورد نظارت قرار می‌گیرد.

این فناوری جدید امکان شناسایی و محدود کردن مناطقی از مغز که مسئول شروع تشنج قبل از جراحی هستند را با دقت بسیار بیشتری ارائه می‌کند که منجر به برداشتن وسیع‌تر و نتایج بهتر می‌شود. در نهایت، این فناوری می‌تواند برای بهبود درک ما از سایر بیماری‌های عصبی مرتبط با سیگنال‌های مغزی مانند آسیب‌های مغزی، سکته مغزی و میگرن استفاده شود.