健康
2019-08-06 17:00:00

【用手機掌控】韓美合研微小腦植入物 有助加快發現腦疾病

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大腦蘊藏奧秘,一直是科學家樂於深入研究的課題。(互聯網圖片)

大腦蘊藏奧秘,一直是科學家樂於深入研究的課題。(互聯網圖片)

韓國和美國的科學家團隊最近在《Nature Biomedical Engineering》上發表文章稱,他們發明了一種可以使用智能手機操縱,微小腦植入物來控制神經迴路的裝置,能夠有助醫療人員加快發現柏金遜症、阿茲海默氏症、抑鬱症、各種成癮和疼痛等,有關腦部疾病。

傳統腦神經研究的困難
參與研究,身兼南韓科學技術院(KAIST)與美國科羅拉多大學波德分校的研究人員Raza Qazi博士介紹,該裝置是使用如同Lego積木般大小的可替換藥物盒,加上藍牙低功耗Bluetooth Low Energy,能夠長時間使用藥物和光線靶向特定神經元。「這種無線神經設備,能夠完備以前從未實現過的慢性化學和光學神經調節技術。」他解釋以往神經科學家需要在臨床實驗者的大腦,植入剛性金屬管和佈置光纖,來給予藥物和傳遞不同波長的光線來刺激腦細胞,過程中除了限制參與者的活動外,植入剛性結構也有機會令腦組織受損。雖然近年已有新技術如軟探針接觸腦皮和無線裝置,但這些方法卻無法大量輸送藥物,增加研究難度。

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現時裝置成功在小鼠實驗中使用。(KAIST)

現時裝置成功在小鼠實驗中使用。(KAIST)

即插即用的Lego盒子
為了解決科研難題,來自KAIST和西雅圖華盛頓大學的團隊,合作發明了一種帶有可替換藥物盒的神經裝置。這個「即插即用」的藥盒,具有柔軟且超細,相等於頭髮厚度的探針,內藏微流體通道和體積小於一粒鹽的微小LED裝置組成,用來輸送藥物和傳遞光線。然後再透過手機應用程式的介面控制,輕鬆觸發裝置內針對目標腦細胞的藥物和光線特定組合或精確排序,從而觀察實驗對象的正/負面反應,讓神經科學家在幾個月內研究相同的大腦迴路,又無需擔心藥物用完以及副作用。KAIST電子工程教授Jae-Woong Jeong指出,新技術令科學家更有效剖析神經迴路的行為基礎,以及大腦中特定神經調節如何以各種方式調節人類行為。「有望新設備用於複雜的腦神經藥理學研究,有助我們開發治療疼痛、成癮和情緒障礙的新療法。」

(來源:Jeong Research Group from KAIST)
網址:http://bit.ly/2MKD1cf

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