Wydrukowany implant pozwalający zajrzeć do mózgu

Wydrukowany implant pozwalający zajrzeć do mózgu

Wydrukowany w 3D transparentny implant zastępujący kości czaszki pozwala przyjrzeć się mózgowi w sposób do tej pory niemożliwy. Badanie mózgów myszy z jego wykorzystaniem może przyczynić się do pogłębienia wiedzy między innymi na temat chorób neurodegeneracyjnych u ludzi – takich jak choroba Parkinsona, czy Alzheimera.

Naukowcy z University of Minnesota zastąpili pokrywę czaszki myszy wydrukowanym w 3D implantem, co pozwoliło im na długofalową obserwację pracy mózgu i procesu jego starzenia się na przestrzeni miesięcy. Wyniki opisali w opublikowanej w Nature Communications pracy. Implant nazwany został See-Shell.

See-Shell składa się z ramy wydrukowanej w technologii SLA z PMMA oraz rozciągniętej na niej cienkiej, przejrzystej folii wykonanej z PET. Model powstaje na podstawie badań obrazowych czaszki myszy, tak, by odwzorować kształt zastępowanej kości. Implant jest biokompatybilny, nie powoduje więc ze strony organizmu zwierzęcia reakcji odrzucenia, umożliwiając monitorowanie mózgu w długim okresie czasu, przekraczającym 300 dni. See-Shell daje możliwość zobrazowania pojedynczych żywych komórek nerwowych w korze mózgowej zwierząt i analizy sieci połączeń nerwowych w stopniu dokładniejszym niż dotychczas używane w tym zastosowaniu metody – czyli między innymi badanie funkcjonalnego rezonansu magnetycznego. Za pośrednictwem perforacji w folii pokrywającej korę mózgową, przez które wprowadzane są elektrody mikrostymulacyjne, naukowcy mogą precyzyjnie pobudzać konkretne ośrodki korowe.

Ponieważ mysie mózgi pod wieloma względami nie różnią się od mózgów ludzi, badania prowadzone z wykorzystaniem See-Shell i podobnych „okien” mogą dostarczyć dużo cennych informacji niemożliwych do pozyskania z wykorzystaniem obecnie dostępnych badań obrazowych i czynnościowych na temat procesu starzenia się tkanki mózgowej, chorób neurodegeneracyjnych oraz reakcji i reorganizacji pod wpływem wstrząśnienia mózgu. Brak reakcji odrzucenia implantu umożliwia prowadzenie obserwacji przez wiele miesięcy.

Naukowcy planują skomercjalizować See-Shell. Jak twierdzą, jego produkcja jest stosunkowo łatwa, a wydrukowana w 3D rama może zostać zmodyfikowana tak, by na przykład zawierała w sobie uchwyt na mikroskop lub pompę infuzyjną do podawania leków. Potencjalnie możliwe jest zwiększenie rozmiaru implantu, by dawał dostęp do większej powierzchni mózgowia, w tym do kory słuchowej, opuszki węchowej, czy móżdżku.

Źródło: twin-cities.umn.edu

Leila Ghanbari, Russell E. Carter, Mathew L. Rynes, Judith Dominguez, Gang Chen, Anant Naik, Jia Hu, Md Abdul Kader Sagar, Lenora Haltom, Nahom Mossazghi, Madelyn M. Gray, Sarah L. West, Kevin W. Eliceiri, Timothy J. Ebner, Suhasa B. Kodandaramaiah. Cortex-wide neural interfacing via transparent polymer skulls. Nature Communications, 2019; 10 (1)

KOMENTARZE

Przetwarzamy dane osobowe użytkowników witryny, zobacz szczegóły...

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close