Notícia

Tecnologia acionada por smartphone permite entrega de drogas e luz no cérebro

Cartuchos de drogas ‘plug-and-play’ foram montados em um implante cerebral para camundongos com uma sonda suave e ultrafina

Divulgação, KAIST

Fonte

KAIST | Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul

Data

sexta-feira, 9 agosto 2019 13:25

Áreas

Bioeletrônica. Bioinformática. Engenharia Biomédica. Neurociências. Liberação de Fármacos.

Pesquisadores coreanos desenvolveram um implante neural que pode ser controlado sem fio usando um smartphone. É o primeiro dispositivo neural sem fio capaz de fornecer drogas múltiplas e múltiplas luzes coloridas, e os neurocientistas acreditam que ele podem acelerar os esforços para descobrir doenças cerebrais como Parkinson, Alzheimer, depressão e dor.

Uma equipe do professor Dr. Jae-Woong Jeong, da Escola de Engenharia Elétrica do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KAIST), na Coreia do Sul, inventou um dispositivo que pode controlar os circuitos neurais usando um pequeno implante cerebral controlado por um smartphone. O dispositivo, usando cartuchos de drogas substituíveis do tipo Lego e um poderoso Bluetooth de baixa energia, pode ter como alvo neurônios específicos de interesse, usando drogas e luz por períodos prolongados. Os resultados foram publicado na revista científica Nature Biomedical Engineering.

“Este novo dispositivo é o fruto do design de eletrônica avançada e poderosa engenharia de micro e nanoescala”, explicou o professor Jeong. “Estamos interessados ​​em desenvolver ainda mais essa tecnologia para fazer um implante cerebral para aplicações clínicas”.

Essa tecnologia ofusca significativamente os métodos convencionais usados ​​pelos neurocientistas, que geralmente envolvem tubos de metal rígidos e fibras ópticas para fornecer drogas e luz. Além de limitar o movimento do sujeito devido a equipamentos volumosos, sua estrutura relativamente rígida causa lesões no tecido cerebral mole ao longo do tempo, tornando-as, portanto, inadequadas para implantes de longo prazo. Embora tenham sido feitos alguns esforços para mitigar parcialmente a resposta tecidual adversa ao incorporar sondas suaves e plataformas sem fio, as soluções anteriores foram limitadas por sua incapacidade de fornecer medicamentos por longos períodos, bem como por suas configurações de controle volumosas e complexas.

Para alcançar a entrega crônica de medicamentos sem fio, os cientistas tiveram que resolver o desafio crítico do esgotamento e evaporação de drogas. Para combater isso, os pesquisadores inventaram um dispositivo neural com um cartucho de droga substituível, que poderia permitir aos neurocientistas estudar os mesmos circuitos cerebrais por vários meses sem se preocupar com a falta de drogas.

Esses cartuchos de drogas ‘plug-and-play’ foram montados em um implante cerebral para camundongos com uma sonda suave e ultrafina (com a espessura de um fio de cabelo humano), que consistia de canais microfluídicos e minúsculos LEDs para doses ilimitadas de drogas e entrega de luz.

Controlados com uma interface de usuário elegante e simples em um smartphone, os neurocientistas podem facilmente ativar qualquer combinação específica ou sequenciamento preciso da luz e do fornecimento de drogas em qualquer animal-alvo implantado sem a necessidade de estar fisicamente dentro do laboratório. Usando esses dispositivos neurais sem fio, os pesquisadores também podem configurar facilmente estudos totalmente automatizados em animais, nos quais o comportamento de um animal pode afetar outros animais, ativando a luz e / ou a liberação da droga.

“O dispositivo neural sem fio permite a neuromodulação química e óptica crônica que nunca foi alcançada antes”, disse o principal autor Raza Qazi, pesquisador do KAIST e da Universidade do Colorado em Boulder.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia na página do KAIST (em inglês).

Fonte: Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia do Sul (KAIST). Imagem: Divulgação, KAIST.

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