Utilizarea de nanoparticule magnetice pot stimula cortexul fără fir

Cercetătorii de la MIT au dezvoltat o metodă de stimulare a tesutului cerebral, folosind un camp magnetic extern impus nanoparticule magnetice. Această tehnică permite stimularea directa a neuronilor fara implanturi si conexiuni externe, care poate fi un agent eficient pentru tratarea diferitelor boli neurologice.

Figura prezintă influxul de ioni de calciu in neuroni, ca urmare a excitației prin intermediul unui câmp magnetic alternativ în prezența nanoparticule magnetice.

Un studiu realizat de Alina Anikeeva și asistenții ei, a fost publicat in revista Science.

încercările anterioare de a stimula creierul folosind impulsuri electrice, dovedit a fi eficace în reducerea sau eliminarea tremor in boala Parkinson. Dar această metodă a fost o ultimă soluție în tratamentul acestei boli, din cauza invazivitatea mare a procedurii (creier implantat electrozi, care sunt conectate la o sursă de alimentare externă).

„În viitor, tehnologia noastra poate oferi stimulare si de cartografiere a creierului, fara implanturi“, - spune Pauline Anikeeva.

In acest studiu, echipa intră diametrul de oxid de particule de fier creier de 22 nm. Sub influența unui câmp magnetic alternativ extern, care penetrează țesutul biologic, particulele sunt încălzite. Ca rezultat, creșterea temperaturii locale are loc activarea țesutului nervos datorită stimulării termice a receptorilor capsaicina. Anikeeva comanda foloseste livrare virale de gene pentru a induce sensibilitatea neuronilor individuale ale creierului la căldură.

Nanoparticulele într-o stare inactivă nu au nici o interacțiune cu țesuturile biologice înconjurătoare, rămân în locul lor de introducere, pentru a permite un tratament pe termen lung, fără a fi nevoie de alte proceduri de invazive. Folosind o stimulare de câmp magnetic alternativ extern este realizat din aceste particule. Scopul acestui studiu, în conformitate cu Anikeeva, a fost de a studia posibilitatea de livrare de stimul pentru wireless țesutului nervos și mod non-invazive.

Acest lucru arată că această abordare este fezabilă, dar mult mai rămâne să fie modificat pentru a pune în aplicare această metodă în practica medicală.

radiații magnetice și particule de administrare au fost studiate în mod activ în tratamentul cancerului. Folosind această abordare a încercat să distrugă celulele tumorale prin încălzirea acestora. Noua tehnica, dezvoltat de Anikeeva, provine din această metodă. gradul de calibrare Utilizarea încălzirii se poate realiza excitație neuronală, fără a le ucide.

Echipa a dezvoltat metode de a crea particule cu mărime și formă controlată cu precizie pentru a maximiza interacțiunea cu câmpul magnetic, precum și dispozitive pentru livrarea sa imbunatatit in tesutul biologic. Următorul pas va fi introducerea acestei tehnologii pentru utilizarea clinică la om, pentru a intelege mai bine (folosind inregistrari neuronale si experimente comportamentale) modul în care puteți utiliza această metodă pentru a identifica posibilele efecte secundare ale țesutului cerebral în zona de excitație.