تقنية جديدة تساعد في علاج مرضى الاضطرابات العصبية

طور العلماء تقنية تحفيزية عصبية مخصصة للغاية، حيث طبع الفريق البحثي نمط الحرارة على مقياس ميكرون، للتحكم في الأنشطة الحيوية عن بعد .

تعتبر تقنية جديدة مفيدة في علاج الاضطرابات العصبية
قدم فريق من المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا ( KAIST )، بابتكار طريقة تحفيزية عصبية عالية للتخصيص، طور فيها فريق البحث تقنية يمكنها طباعة نمط الحرارة على مقياس ميكرون للتمكين من التحكم في الأنشطة الحيوية عن بعد، حيث قام الباحثون بدمج تقنية الطباعة النافثة للحبر بدقة، مع الجسيمات النانوية الحرارية ذات الوظيفة الحيوية لتحقيق ” طريقة التحفيز العصبي الضوئية النانوية الحرارية “، ويتوقع رئيس فريق البحث البروفيسور يونكي نام في قسم الهندسة الحيوية والدماغ، أن يكون هذا بمثابة تقنية تمكينية ل علاج الحساسية النفسية و العصبية الشخصية الدقيقة، للمرضى الذين يعانون من اضطرابات عصبية .

التحفيز الضوئي الحراري
تستخدم طريقة التحفيز العصبي الضوئي الحراري التأثير الحراري البلازمي للمعدن النانوي لتعديل أنشطة الشبكات العصبية، فمع التأثير الحراري البلازمي يمكن للجسيمات المعدنية النانوية امتصاص طول موجي معين من الضوء المضاء لتوليد الحرارة بكفاءة، وقد اكتشف(1050) “فريق البحث السلوك المثبط للأنشطة العفوية للخلايا العصبية عند التحفيز الضوئي الحراري منذ أربع سنوات، ومنذ ذلك الحين طوروا هذه التقنية للتحكم في السلوكيات المفرطة للخلايا العصبية والدوائر العصبية، والتي غالبا ما توجد في الاضطرابات العصبية مثل الصرع .

حول الدراسة
لتجاوز القيود المفروضة على الانتقائية المكانية والدقة في طريقة نانو الحرارية الضوئية المطورة سابقا، اعتمد الفريق تقنية الطباعة بنفث الحبر لنموذج جزئي للجسيمات النانوية البلازمونية (بعض عشرات من الميكرونات)، وأثبت بنجاح أن النانو الحرارية الضوئية يمكنها توجيه التحفيز بطريقة انتقائية وفقا للأنماط المطبوعة. قام الباحثون أيضا بتطبيق طريقة طلاء متعدد الطبقات لطبع الركائز بدقة أعلى وتحقيق تجميع موحد للجسيمات النانوية. ساهم الجذب الكهروستاتيكي بين الجسيمات النانوية المطبوعة والطبقة المطلية بالطباعة في استقرار الجسيمات النانوية المرفقة .

ونظرا لأن طلاء polyelectrolyte متوافق حيويا، فإن التجارب البيولوجية بما في ذلك استزراع الخلايا ممكنة مع التكنولوجيا المطورة في هذا العمل، وباستخدام جسيمات نانورود ذهبية مطبوعة في بضع عشرات من ميكرونات القرار على مساحة عدة سنتيمترات، أظهر الباحثون أن أنماط الحرارة المعقدة للغاية يمكن تشكيلها بدقة على ضوء الإضاءة وفقا لصورة الطباعة .

تأكيدات فريق البحث
أكد الفريق أنه يمكن باستخدام أنماط الحرارة المطبوعة أن تمنع بشكل انتقائي وفوري أنشطة العصبونات في القرن الآمون المستزرعة، عند تشغيل ضوء الأشعة تحت الحمراء القريبة. ونظرا لأن عملية الطباعة يمكن تطبيقها على ركائز رقيقة ومرنة، فإنه يمكن تطبيق هذه التكنولوجيا بسهولة على أجهزة زراعة الأعصاب والأجهزة القابلة للارتداء. ومن خلال تطبيق أنماط الحرارة انتقائيا على المناطق الخلوية المرغوبة فقط، يمكن تطبيق العلاج الضوئي العصبي المخصص والشخصي على المرض .

قال الباحث الرئيسي في الدراسة، يونكي نام، تصريحات
قال الباحث الرئيسي في الدراسة ورئيس الفريق، يونكي نام، من المعهد الكوري المتقدم للعلوم والتكنولوجيا: `ببساطة، يتسنى طباعة أي أنماط حرارة مطلوبة في أي مكان، مما يوسع إمكانية تطبيق هذه التقنية في العديد من المجالات الهندسية. في الهندسة الحيوية، يمكن تطبيق هذه التقنية على واجهات عصبية باستخدام الضوء والحرارة لتعديل الوظائف الفسيولوجية. على سبيل المثال، يمكن استخدام أنماط الحرارة المطبوعة كمفهوم جديد للتطبيقات المضادة للتزييين .

يجب الإشارة إلى أن هذا العمل الذي يقوده بشكل رئيسي الدكتور هونغكي كانغ تم نشره في مجلة ACS Nano في الخامس من فبراير لعام ٢٠١٨ .

المصدر : ساينس ديلي