A merev elektródák helyett használt rugalmas háló új megközelítést visz a terápia alkalmazásába.
Egy Harvard egyetemi laboratóriumban vékony huzalháló úszkál egy pohár víz alján. A nanoszálas szövedék nem nagyobb, mint egy toll kupakja, de egészen újszerű megközelítést jelenthet az orvostudomány számára. A kutatók már egy éve tesztelik élő egerek segítségével. Az agyukba ültetve stimulálják vele a neuronokat, és vizsgálják a sejtek viselkedését.

Az ehhez hasonló elektronikus agyi interfészek egy nap jelentős segítséget nyújthatnak olyan embereknek, akik valamilyen neurológiai betegségben – például Parkinson-kórban – szenvedek. A betegség kialakulásakor az agy bizonyos területén lévő idegsejtek egy csoportja elkezd elhalni, ami kontrollálatlan remegést vagy rázkódást okoz. A célzott elektronikus impulzusok hozzájárulnak, hogy a még élő neuronok működőképességét megőrizzék, és a Parkinson-kór tüneteit megállítsák.

A hálószerű implantátum különösen rugalmas. Fotó: Joshua Mathews / Harvard Egyetem. A mély agyi stimulációs eljárást már egy ideje alkalmazzák az orvosok, azonban ennek több hátránya is van: merev, vastag elektródákat kell az agyba ültetni, ami egy ilyen lágy szervnél nem éppen nevezhető ideálisnak – mintegy négy hét után elkezd hegszövet képződni. Ezért az elektródák csak akkor képesek megőrizni a hatásukat, ha az áramerősséget egyre növelik. Ez veszélyes lehet, és akár további műtét is szükségessé válhat, ha ki kell cserélni az implantátumot.

A harvardi kémikus, a nanotechnológia úttörőjének számító Charles Lieber egy másik koncepciót követ. Olyan elektromosan vezető szövedéket fejlesztett, ahol az érintkezési pontok közvetlenül érzékelik az agy finom részeit. A neuronok hálószerű összeköttetésben állnak egymással, amelyen a fehérjék és folyadékok keresztül tudnak jutni – a nanoszálas háló ehhez hasonlóan hagy helyet a neuronoknak, ahelyett hogy egy merev tárggyal oldalra nyomná őket. Ez a kialakítás elmossa az élő és a nem élő rendszerek közötti érintkezési pontokat – magyarázta Guosong Hong, a Lieber laboratóriumában dolgozó posztdoktori kutató.

A különösen rugalmas hálót aranyhuzalból készítik, amely polimer rétegek közé kerül. A szövedék könnyedén becsavarható egy injekciós tűbe is, így azt nem kell implantálni. A beinjekciózható formula szükségtelenné teszi a költséges műtétet. A szerkezet egy kis része kiemelkedik az agyból, illetve a koponyából, és így összeköthető egy számítógéppel. Ennek feladata, hogy irányítsa az elektromos impulzusokat, és rögzítse az idegsejtek aktivitását. Lieber szerint a későbbiekben a vezérlőegységet és az áramellátást is a testen belül helyezik majd el, mint ahogy az a mély agyi stimulációs rendszerek esetében már működik is.

A szövet közeli felvételein egy kör lemez látható, amely stimulálja a neuronokat. A kisebb lemezek az aktivitást mérik. Kép: Joshua Mathews / Harvard Egyetem. A kutatók a Parkinson-kóron kívül még egy sor más felhasználási területen is számítanak a háló elterjedésére. Akár a depresszió és a skizofrénia esetében is pontosabb segítséget nyújthat, mint a mai gyógyszerek. Ezek az egész agyat elárasztják kemikáliákkal, és egy sor mellékhatással járnak együtt. Először azonban még az embereken is el kell végezni a teszteket. Lieber csapata a Massachusetts-i Általános Kórház együttműködésével rövidesen epilepsziás betegek bevonásával kezdi el a kísérleteket.

Forrás: www.heise.de/tr