Китайските учени развиват фибри за неврорм за невронни мониторинг

Китайските учени са измислили „Neuroworm“, интелигентен микрофибър, способен да навигира свободно в тялото, демонстриран чрез лабораторни тестове на мишки, предоставяйки представа за интерфейсите на мозъчната машина и невронната регулация при лечение на определени хронични заболявания.

Тестовете разкриват, че микрофибрът, който е около 200 микрометра в ширина и тънки като две нишки човешка коса, могат да наблюдават невронните електрически сигнали и минутните тъканни деформации в големи площи на тялото или мозъка, докато се движат, за разлика от подобни материали от други проучвания, които остават фиксирани на едно място.

Подобен напредък може да предефинира лечението с помощта на интерфейси на мозъчна машина или терапии за неврологични заболявания, обясниха изследователите.

„За разлика от традиционните болестни лечения на Паркинсон“, които изискват имплантиране на множество електроди в различни мозъчни региони, „невровата“ се имплантира веднъж и може да се ориентира в различни засегнати области, да следи невронните електрически сигнали и дори да облекчава симптомите чрез електрическа стимулация „, казва Ян Вей, водещ учен в екипа.

„За пациенти с увреждания, които се нуждаят от интерфейси на мозъчна машина, за да помогнат за придвижването на ограничените части на тялото, тази технология е еднакво полезна. С единична имплантация на това влакно тя може да наблюдава невронните електрически сигнали в широк спектър от тялото“, казва Ян, изследовател от колежа по наука и инженерство на материалите в Университета Донгуа в университета в Донгуа в Шанхай.

Вдъхновен от сегментираната структура на тялото на земните червеи, която позволява разпределен сензор и контрол на движението, изследователският екип, ръководен от Лю Жиюан, изследовател от Института за напреднали технологии в Шенжен, Китайската академия на науките и Ян, разработи „Невроурм“.

„Този динамичен, мек и разтеглив микрофибър служи като невронна интерфейс, предлагайки значителни предимства пред традиционните устройства за невронни интерфейси, които са статични и изискват инвазивни процедури за препозициониране“, каза Ян.

Фибрите „Neuroworm“ имат други предимства пред традиционните устройства, казаха те. Например, той е вграден с 60 микро сензори на нано ниво, 15 пъти повече от броя, открит в традиционните методи. Това позволява прецизен многоточков мониторинг на невронните електрически и биомеханични сигнали, докато се движите в тялото, след като се имплантират в мускула или навигацията в мозъка, след като се имплантират в мозъчната кора на мишките, каза Ян.

Освен това влакното притежава отлична компетентност в мекотата. Дългосрочните експерименти върху мишки показват висока биосъвместимост, като микрофибрите остават в мускулите до 13 месеца без нежелани реакции, казват изследователите.

„Основна иновация се крие в способността на влакното да се движи в тялото. Използвайки открита стратегия за магнитно управление, постигнахме първоначално контролирано движение и управление в тъканите, което позволява на фибрите да се движат като земна червей през почвата и да запишат невронни сигнали по целия път, без да се нуждаят от допълнителни операции“, каза Ян.

Проучването е публикувано на уебсайта на списанието Nature в сряда.

Zhu Meifang, стратегически съветник на проучването, който също е директор на държавната ключова лаборатория за модерни фибри материали в университета Донгуа, заяви, че този пробив има за цел да премине биоелектроника от фиксиран пасивен запис към мобилно интелигентно сътрудничество.

„Екипът се надява да работи с повече институции в областта на кандидатстване, за да ускори практическото използване на технологията, потенциално трансформирайки пейзажа на клиничното използване на устройства за интерфейс на мозъчна машина, както и лечение и наблюдение на неврални болести“, каза тя.

Нашия източник е Българо-Китайска Търговско-промишлена палaта