Biodegradable Implant Could Help Doctors Monitor Brain Chemistry
اكتشاف وحدة استشعار إلكترونية قابلة للتحلل لقياس كيمياء المخ ونتائجه
QNA
Washington: A wireless, biodegradable sensor could offer doctors a way to monitor changes in brain chemistry without requiring a second operation to remove the implant, according to an international team of researchers.
In a minimally invasive procedure on mice, the researchers inserted a wireless, biodegradable device into the deep brain region of a mouse. The device collected data on levels of dopamine, an important neurotransmitter, and other properties of the brain, such as pH levels, temperature and electrophysiology before harmlessly dissolving back into the body.
Because dopamine is critical in many neural-related conditions, a biodegradable sensor to detect the neurotransmitter could be used by doctors for a range of treatments and operations.
“The direct measurement of dopamine can be very significant because of the role that neurotransmitters play in a lot of neural related disease,” said the Dorothy Quiggle Professor in Engineering and an associate of the Institute for Computational and Data Sciences, Larry Cheng.
“I think people in the past have been looking at a lot of the other parameters in form of temperature, or fever, or sweating, among others. These related parameters can be very helpful when we don’t have the direct measurement, but if we can have the direct measurement of this neurotransmitter at the target location, and in real time, that can be certainly more direct and even more helpful, because information can sometimes be very challenging to infer based on those other parameters,” she said.
According to the researchers, the main benefit of a biodegradable device is that it would require no further surgeries, which add risks to recovery, to remove the device.
قنا
واشنطن: اكتشف باحثون أمريكيون وحدة استشعار إلكترونية قابلة للتحلل تزرع داخل الدماغ، ويمكنها قياس كيمياء المخ وبث النتائج لاسلكيا إلى الخارج دون الحاجة لأي تدخل جراحي لاستخراجها مرة أخرى.
ووفقا للتجارب التي أجراها فريق الخبراء على مجموعة من الفئران، حيث استطاعوا من خلال إجراء جراحي محدود زرع وحدة الاستشعار التي تعمل لاسلكيا داخل الجزء العميق في مخ فأر، وجدوا أن وحدة الاستشعار استطاعت جمع معلومات عن مستوى هرمون (الدوبامين)، وإجراء قياسات أخرى مثل درجة حرارة المخ ونشاطه الكهربائي، قبل أن تتحلل دون أي أضرار جانبية.
كما تحتوي وحدة الاستشعار على رقائق إلكترونية مصنوعة من مواد معدنية ذات طبيعة خاصة، ويتم تغليفها داخل إطار من السيلكون، وزرعها داخل المخ بواسطة مسبار لا يتجاوز طوله 14 ملليمترا.
وذكرت دوروثي كوينجل الباحثة الرئيسية في الدراسة وفي مجال الهندسة في /معهد علوم الحوسبة والبيانات في مدينة نيويورك الأمريكية/ أن قياس مستوى (الدوبامين) داخل المخ له أهمية كبيرة نظرا للدور الكبير الذي تلعبه الناقلات العصبية فيما يتعلق بعلاج كثير من الأمراض العصبية، منوهة إلى أن (الدوبامين) ذو أهمية كبرى أيضا باعتباره ناقلا عصبيا داخل المخ، فإن قياس مستوياته ينطوي على أهمية كبيرة لتشخيص كثير من الأعراض المرضية وعلاجها.
وخلصت النتائج العلمية للدراسة أن الفائدة الرئيسية لهذا الجهاز أنه يتحلل ذاتيا دون الحاجة لإجراء جراحة جديدة لاستخراجه، وهو ما يجنب المريض مخاطر التعرض لجراحة ثانية لاستخراج الجهاز.
