Bagi kebanyakan orang yang menderita gangguan neurologi, seperti epilepsi, tiada pilihan rawatan yang baik. Dalam penyelidikan terbaru kami, kami telah membangunkan satu peranti yang boleh ditanamkan yang boleh melegakan satu hari. Kami menunjukkan bahawa implan boleh merawat masalah di otak, seperti kejang epileptik, dengan menyampaikan bahan kimia otak - yang dikenali sebagai neurotransmitter - langsung ke sel-sel di otak yang menyebabkan masalah.
Implan berfungsi dengan menggunakan medan elektrik untuk menolak neurotransmitter daripada peranti dari takungan dalaman. Proses ini, yang dikenali sebagai elektroforesis, membolehkan kawalan yang tepat terhadap dos dan masa penghantaran ubat, yang penting untuk menangani gangguan sekejap seperti epilepsi.
Cara penyampaian ubat ini juga mempunyai kelebihan untuk tidak meningkatkan tekanan tempatan di mana ubat keluar dari peranti kerana molekul dadah tidak dalam pelarut - mereka keluar peranti "kering". Ini penting kerana ia bermakna molekul dadah (neurotransmitter dalam kes ini) boleh berinteraksi langsung dengan tisu yang mengelilingi implan tanpa menyebabkan kerosakan pada sel atau tisu sekitarnya.
Penyelidik sebelum ini menunjukkan bahawa kaedah penyampaian ubat ini boleh digunakan untuk menguruskan kesakitan, dengan implan yang diletakkan di dalam saraf tunjang tikus. Kebaharuan kerja kami, yang diterbitkan dalam Kemajuan Sains, adalah untuk menanam sebuah implan yang cukup kecil untuk ditanamkan di dalam otak tikus. Kami juga menggabungkan sensor kecil ke dalam implan untuk membolehkan kami memantau aktiviti otak tempatan di mana peranti itu ditanam.
Neurotransmiter adalah utusan kimia otak. (Andrii Vodolazhskyi / Shutterstock.com) Menggunakan sensor atas papan, kita dapat melihat permulaan aktiviti seperti penyitaan pada tikus. Setelah pemeriksaan telah dikesan, kami memberitahu implan untuk menghantar neurotransmitter menghambat ke tisu otak di tengah-tengah kejang. Neurotransmitter memberitahu sel-sel di dalam tisu untuk menghentikan penyebaran mesej penyitaan ke sel-sel lain. Ini menghentikan kejang.
Selepas mendapati bahawa kita boleh menghentikan kejang, kita mahu melihat sama ada kita boleh mengelakkan sawan sama sekali, dan bukannya menghentikan mereka selepas mereka mula. Untuk menguji ini, kami mula menyampaikan neurotransmiter sebelum satu dos bahan kimia yang menggalakkan penyitaan disuntik ke dalam otak dengan implan yang berasingan. Eksperimen-eksperimen ini menunjukkan bahawa implan kami boleh menghalang sebarang aktiviti seizure seperti yang berlaku.
Teknologi platform
Kami sangat teruja kerana ini adalah kali pertama sesiapa yang melihat bahawa peranti penyampaian ubat electrophoretic dapat menghentikan atau mencegah aktiviti seperti penyitaan. Juga, kita melihat ini sebagai teknologi platform yang boleh disesuaikan untuk membantu merawat pelbagai gangguan saraf yang berbeza termasuk epilepsi, penyakit Parkinson dan tumor otak.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa, setakat ini, peranti ini hanya telah diuji pada tikus dan tikus. Berdasarkan dari masa yang diambil untuk teknologi lain untuk pergi dari peringkat ini kepada penggunaan klinikal yang meluas, ia mungkin sekurang-kurangnya satu dekad sebelum teknologi ini akan tersedia secara meluas untuk manusia. Pada masa ini banyak kerja akan dilakukan untuk membuktikan daya maju jangka panjang implan ini untuk merawat epilepsi serta gangguan neurologi yang lain.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
Christopher Proctor, Penyelidik Bersekutu dalam Pembuatan dan Pengesahan Pam Ion Implantable, University of Cambridge
