Un nuovo dispositivo neurale wireless sarebbe in grado di consentire la neuromodulazione cronica chimica e ottica mai raggiunta prima. Ad affermarlo è Raza Qazi, autore principale dello studio: Wireless optofluidic brain probes for chronic neuropharmacology and photostimulation pubblicato il 5 Agosto 2019 sul Nature Biomedical Engineering.
Il team di ricercatori unisce due paesi, gli Stati Uniti e la Corea: Qazi è infatti affiliato sia al Korea Advanced Institute of Science and Technology di Daejeon, sia all’Università del Colorado Boulder.
Il nuovo strumento progettato è un impianto cerebrale innovativo in grado di stimolare le cellule cerebrali, ma soprattutto di distribuire le cure farmacologiche direttamente al cervello.
Come funzionano le sonde cerebrali optofluidiche wireless
A differenza delle sonde esistenti, il nuovo dispositivo è stato concepito in ottica di alleggerimento strutturale e semplicità di utilizzo.
I ricercatori si sono concentrati su:
- nuove sonde, più sottili di un capello umano, per sostituire i tubi metallici rigidi e le fibre ottiche in uso;
- mini cartucce sostituibili, per rimuovere e sostituire rapidamente i farmaci, se necessario;
- impiego del bluetooth a bassa energia per stimolare le cellule cerebrali e rilasciare i farmaci tramite tecnologia smartphone.
Gli obiettivi prefissati erano arrivare ad ottenere un dispositivo più sicuro e utilizzabile su periodi temporali più lunghi.
Le attuali sonde, purtroppo, oltre ad essere ingombranti, presentano il rischio di possibili lesioni cerebrali a causa della mancanza di elasticità.
Caratteristiche che non consentono un rilascio di grandi quantità di farmaco.
Il potenziale clinico del dispositivo
Il team di ricercatori ha progettato il nuovo dispositivo nella speranza di poter, in futuro, riuscire a scoprire le cause, monitorarle e fornire strategie terapeutiche per disturbi legati alla depressione clinica, la dipendenza, il morbo di Alzheimer e il morbo di Parkinson.
“Siamo interessati a sviluppare ulteriormente questa tecnologia per realizzare un impianto cerebrale per applicazioni cliniche.
Questo dispositivo rivoluzionario è il frutto del design avanzato dell’elettronica e della potente ingegneria su micro e nanoscala”
ha affermato Prof. Jae-Woong Jeong, co-autore dello studio.
La capacità delle sonde optofluidiche morbide controllate da smartphone, di somministrare ripetutamente nel cervello sia i farmaci che la fotofarmacologia per lunghi periodi, potrà contribuire a scoprire le basi delle malattie neuropsichiatriche.
“Ci consente di sezionare meglio le basi del comportamento del circuito neurale e come i neuromodulatori specifici nel cervello sintonizzano il comportamento in vari modi.”
ha spiegato il Prof. Michael Bruchas, autore dello studio.
Non solo, l’utilizzo wireless del dispositivo potrebbe creare modelli di studio automatizzato degli animali, prendendo di mira particolari cellule cerebrali.
