دانشمندان با استفاده از لایه‌های بسیار نازک و رنگدانه‌هایی که به‌طور معمول در صنایع غذایی استفاده می‌شوند، دستگاهی قابل کاشت ابداع کرده‌اند که می‌تواند سلول‌های عصبی را برای بهبود درد و سرعت بخشیدن به ترمیم آسیب تحریک کند. این فناوری که توسط نور فعال می‌شود، ابزار جدیدی برای مطالعه و دستکاری بالقوه سیستم عصبی ارائه می‌دهد. با مجله فناوری‌های توان‌افزا و پوشیدنی همراه باشید.

استفاده از تحریک الکتریکی برای اداره اعصاب آسیب‌دیده، راهی برای درمان درد یا سرعت بخشیدن به ترمیم آسیب است. این نوع درمان معمولاً از طریق روش‌های تهاجمی انجام می‌شود که در آن الکترودهایی برای اعمال تحریک الکتریکی کاشته می‌شوند، اما دانشمندان به پیشرفت‌های امیدوارکننده‌ای در روش‌های جایگزین دست یافته‌اند.

نمونه‌های اخیر عبارتند از: الکترودهای نرم‌تر به جای الکترودهای سفت که امروزه استفاده می‌شود، ایمپلنت‌های قابل حل شدن که دو هفته تحریک مداوم ارائه می‌دهند و دستگاه‌های کمربند مانندی که دور مثانه‌ها می‌پیچند تا عملکرد اندام را بازیابی کنند. گروه دیگری از دانشگاه صنعتی گراتس اتریش، دانشگاه زاگرب و مرکز فناوری اروپای مرکزی در جمهوری چک روش جدیدی ارائه داده‌اند که به رنگدانه‌های حساس به نور متکی است.

از این رنگدانه‌ها برای تشکیل یک لایه نازک ویفر مانند با ضخامت چند نانومتر استفاده شد که می‌تواند نور را به بار الکتریکی تبدیل کند؛ همان مکانیسمی که در قلب سلول‌های خورشیدی آلی وجود دارد. پس از قرار دادن سلول‌های عصبی بر روی لایه نازک و اجازه رشد به آنها، با تولید تکانه‌های الکتریکی که به عنوان پتانسیل عمل شناخته می‌شوند، به بار الکتریکی پاسخ می‌دهند.

دانشمندان توانستند در آزمایشگاه نشان دهند که سلول‌های عصبی رشد یافته روی لایه نازک می‌توانند توسط فلاش‌های نوری تحریک شوند تا پتانسیل عمل تولید کنند و سلول‌های عصبی مجاور را تحریک کنند. نوع نور قرمز استفاده شده، بدون ایجاد آسیب به اعماق بدن نفوذ می‌کند، در حالی که خود لایه‌های رنگدانه به خوبی توسط سلول‌های انسانی و حیوانی تحمل می‌شوند.

Theresa Rienmüller، نویسنده این مطالعه گفت: این لایه‌های رنگدانه برخلاف تحریک الکتریکی معمول کنونی از طریق الکترودهای فلزی، یک روش کاملاً جدید برای تحریک سلول‌های عصبی است.

کاربردهای احتمالی

دانشمندان کاربردهای احتمالی این فناوری را گسترده توصیف می‌کنند، اما پتانسیل ویژه‌ای را در درمان آسیب‌های شدید مغزی می‌بینند. در این سناریوها، ایمپلنت می‌تواند برای جلوگیری از مرگ سلول‌های عصبی و تقویت فرآیند بهبود مستقر شود. این فناوری همچنین می‌تواند در سایر آسیب‌های عصبی و درمان درد استفاده شود. افزون بر این، این فناوری می‌تواند برای ایجاد انواع جدیدی از ایمپلنت‌های شبکیه استفاده شود. دانشمندان امیدوارند این روش پس از طی مراحل لازم و دریافت تأییدیه دو سال آینده مورد استفاده قرار گیرد.

این پژوهش، در مجله  Advanced Materials Technologies به چاپ رسید.

>> بازگرداندن حس لامسه از طریق الکترودهای کاشته شده در مغز انسان

>> درمان افت شدید فشار خون در بیماری آتروفی سیستم چندگانه با ایمپلنت نخاعی

منبع: newatlas

«استفاده و بازنشر مطالب تنها با ذکر لینک منبع و نام (مجله فناوریهای توان افزا و پوشیدنی) مجاز است.»