კორნელის უნივერსიტეტის მკვლევრებმა შექმნეს ნეირონული იმპლანტი, რომელიც იმდენად მცირე ზომისაა, რომ შესაძლებელია მარილის ერთ მარცვალზე მოთავსდეს და მას შეუძლია ცოცხალი ორგანიზმის ტვინის აქტივობის მონაცემების უკაბელოდ გადაცემა ერთ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში.
ეს რევოლუციური მიღწევა, რომელიც გამოქვეყნდა ჟურნალ Nature Electronics-ში, ადასტურებს, რომ მიკროელექტრონულ სისტემებს შეუძლიათ ფუნქციონირება უპრეცედენტოდ მცირე მასშტაბით. აღმოჩენა ახალ შესაძლებლობებს ხსნის ნეირონული მონიტორინგის, ბიოინტეგრირებული სენსორებისა და სხვა გამოყენებებისთვის.
მოწყობილობის განვითარებას, რომელსაც მიკროსკალის ოპტოელექტრონულ დაუოკებელ ელექტროდს ანუ MOTE-ს უწოდებენ, ხელმძღვანელობდნენ პროფესორი ალოშა მოლნარი და ასისტენტ პროფესორი სუნვუ ლი. MOTE-ის სიგრძე დაახლოებით 300 მიკრონია, ხოლო სიგანე 70 მიკრონი.
მკვლევრების განცხადებით, ეს არის ყველაზე პატარა ნეირონული იმპლანტი, რომელსაც შეუძლია ტვინში ელექტრული აქტივობის გაზომვა და შემდეგ ამ მონაცემების უკაბელოდ გადაცემა.
MOTE ენერგიას იღებს წითელი და ინფრაწითელი ლაზერული სხივებისგან, რომლებიც უვნებლად გადიან ტვინის ქსოვილში. მონაცემების უკან გადმოსაცემად კი იყენებს ინფრაწითელი სინათლის წვრილ პულსებს, რომლებიც ტვინის ელექტრულ სიგნალებს აკოდირებენ.
მონაცემთა გადაცემის ტექნიკა, რომელიც ოპტიკურ კომუნიკაციებში გამოიყენება (მაგალითად, სატელიტებისთვის), უზრუნველყოფს ენერგიის მინიმალური მოხმარებით მაღალი ხარისხის მონაცემების მიღებას.
MOTE იმპლანტირებული იქნა თაგვების ტვინის იმ რეგიონში, რომელიც სხეულის შეგრძნებებს ამუშავებს. ერთი წლის განმავლობაში იმპლანტმა წარმატებით დააფიქსირა ნეირონების ელექტრული აქტივობის სიგნალები და სინაფსური აქტივობის შაბლონები, რის ფონზეც თაგვები ჯანმრთელები დარჩნენ.
ამ მოწყობილობის შემუშავება მიზნად ისახავდა ტვინის ქსოვილზე მიყენებული ზიანის მინიმუმამდე დაყვანას, რადგან ტრადიციული ელექტროდები და ოპტიკური ბოჭკოები ხშირად იწვევენ იმუნურ რეაქციას. მკვლევრებმა მოახერხეს მოწყობილობის საკმარისად შემცირება, რათა მინიმუმამდე დაეყვანათ ეს დარღვევა და ტვინის აქტივობა უფრო სწრაფად დაეფიქსირებინათ.
MOTE-ის მასალის შემადგენლობა პოტენციურად შესაძლებელს ხდის ელექტრული ჩანაწერების შეგროვებას ტვინიდან MRI სკანირების დროსაც, რაც ამჟამად არსებული იმპლანტებით რთულად განსახორციელებელია.
წყარო: Nature
