‘Neural Dust’-sensoren monitoren de elektrische signalen van neuronen

Het snelgroeiende veld van de bio-elektronische geneeskunde bruist de laatste tijd nu Google-filiaal Verily (voorheen Google Life Sciences) en medisch bedrijf GlaxoSmithKline hun krachten bundelen een deal van $ 715 miljoen om Galvani Bioelectronics te lanceren. Door gebruik te maken van de natuurlijke elektrische signalen van ons lichaam, hebben deze kleine, implanteerbare apparaten het potentieel om een ​​nieuwe klasse therapieën te ondersteunen die bekend staan ​​als ‘elektroceuticals’.

Een team van ingenieurs van UC Berkeley heeft een doorbraak bereikt in het opkomende vakgebied door te creëren kleine, draadloze sensoren die ze ‘ultrasoon neuraal stof’ noemen die biometrische informatie in realtime verstrekken. Ze zeggen dat dit het eerste apparaat in zijn soort is dat de neurale activiteit bij levende dieren monitort. De minimaal invasieve apparaten kunnen helpen bij de behandeling van aandoeningen variërend van ontstekingen tot epilepsie. Een rapport met details over hun onderzoek werd vorige week gepubliceerd in het tijdschrift Neuron.

Aanbevolen video's

“Dit is de eerste keer dat iemand echografie heeft gebruikt als een methode om extreem kleine implanteerbare systemen van stroom te voorzien en te communiceren”, zegt een van de auteurs van het artikel, Donjon Seo, vertelde Scientific American. “Dit opent een groot aantal toepassingen op het gebied van belichaamde telemetrie: het kunnen plaatsen van iets superkleins, superdiep in het lichaam, dat je naast een zenuw, orgaan, spier of maag-darmkanaal kunt parkeren en gegevens kunt uitlezen draadloos.”

Neuraalstof
Ryan Neely

Ryan Neely

Om het ‘neurale stof’ te testen, implanteerden de onderzoekers het in de spieren en omliggende zenuwen van ratten stuurde echografie naar de geïmplanteerde apparaten, die informatie over de elektrische zenuwen terugstuurden signalen. Echografie levert ook een stroombron, waardoor de onderzoekers batterijen en draden kunnen wegwerken. En hoewel ze bij ratten niet onmerkbaar zijn, zouden de apparaten ter grootte van een zandkorrel uitzonderlijk klein zijn bij mensen.

“Het oorspronkelijke doel van het neurale stofproject was om de volgende generatie hersen-machine-interfaces voor te stellen en er een levensvatbare klinische technologie van te maken”, student neurowetenschappen Ryan Neely zei in een persbericht. “Als iemand die een dwarslaesie heeft een computer of een robotarm wil besturen, implanteert hij deze elektrode gewoon in de hersenen en dan gaat hij een leven lang mee.”

In de toekomst hopen de ingenieurs het apparaat zo te ontwerpen dat het in de hersenen kan worden geïmplanteerd en niet-elektrische signalen kan detecteren, waaronder gegevens over zuurstof- en hormoonniveaus.

Upgrade uw levensstijlMet Digital Trends kunnen lezers de snelle technische wereld in de gaten houden met het laatste nieuws, leuke productrecensies, inzichtelijke redactionele artikelen en unieke sneak peeks.