درمان بیماری‌های عصبی با ایمپلنت‌های باتری دار

به گزارش شهرآرانیوز، پزشکان برای درمان برخی بیماری‌های عصبی ایمپلنت‌های باتری دار به کار می‌برند که بخش‌هایی از مغز را تحریک می‌کند. درهمین راستا محققان یک ایمپلنت ابداع کرده اند که انرژی آن به طور خارجی با میدان‌های مغناطیسی تامین می‌شود.

به طور معمول برای درمان بیماری‌هایی مانند سرع یا پارکینسون الکترود‌های تحریک کننده عصب به وسیله جراحی در مغز نصب می‌شوند. این الکترود‌ها با سیم به یک دستگاه شبیه ضربان ساز دارای باتری متصل هستند که زیر پوست نقطه‌ای از بدن قرار می‌گیرد. هرچند باتری این دستگاه قابل شارژ است، اما به تدریج فرسوده می‌شود و باید با عمل جراحی آن را جایگزین کرد.

اکنون محققان روشی ابداع کرده اند که به طور بی سیم ایمپلنت‌های مغزی را در صورت نیاز شارژ می‌کند. در این پژوهش هرچند برای تامین انرژی منابعی مانند امواج اولتراساوند، رادیو و نور پیشنهاد شد، اما محققان دانشگاه رایس درتگزاس متوجه شدند این منابع انرژی با بافت‌های زیستی تداخل دارند یا میزان خطرناکی گرما تولید می‌کنند.

در همین راستا آن‌ها یک محرک عصبی ابداع کردند که با مغناطیس شارژ می‌شود. این محرک شبیه یک ورقه نازک مربع شکل و به اندازه یک دانه برنج و ۲ لایه است.

لایه اول فویلی از جنس آهن، بورون، سیلیکون و کربن با خاصیت مغناطوکشسانی است. این خاصیت در حقیقت تغییر ابعاد در هنگام قرار گرفتن در میدان مغناطیسی است.

هنگامیکه این لایه در مجاورت یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، در سطح مولکولی ارتعاشاتی در آن به وجود می‌آید. لایه دوم یک کریستال پیزوالکتریک است که ارتعاشات لایه اول را به ولتاژ الکتریکی تبدیل می‌کند.

در مرحله بعد مداری یکپارچه این ولتاژ را ماژول بندی می‌کند و به عبارتی دیگر فرکانس آن را به حدی می‌کاهد که اعصاب نسبت به آن واکنش نشان دهند.

در آزمایش ها، این ایمپلنت‌ها زیر پوست سر موش‌ها نصب و به الکترودی متصل شد که به مرکز پاداش در مغز حیوان متصل بود. موش‌ها می‌توانستند به راحتی حرکت کنند و تمایل داشتند در مناطقی بمانند که میدان مغناطیسی دستگاه را فعال می‌کرد.

نتایج این تحقیق نشان می‌دهد با استفاده از مواد مغناطوالکتریک می‌توان دستگاه‌ها بی سیم مختلفی تولید کرد.
پژوهش مذکور در ژورنال Neuron منتشر شده است.

منبع: ایرنا