Testują detektor komórek raka mózgu. "To przełom w medycynie"
Naukowcy przygotowują się do pierwszych prób klinicznych nowego urządzenia zaprojektowanego do transformacji leczenia chirurgicznego nowotworów mózgu. Jeśli wszystko pójdzie zgodnie z planem, mamy mieć do czynienia z "przełomem w medycynie", który pozwoli na pewne i precyzyjne usuwanie chorobowych zmian bez ryzyka uszkodzenia zdrowej tkanki.
Grafen został wynaleziony 20 lat temu przez naukowców z Uniwersytetu w Manchesterze, Andre Geima i Konstantina Novoselova, którzy w 2010 roku zdobyli za swoje badania Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki. Od tego czasu badacze różnych specjalizacji pracowali nad wykorzystaniem wyjątkowych właściwości przewodzących grafenu, aby opracować nowe czujniki elektryczne i magnetyczne oraz inne urządzenia.
Jedno z nich jest właśnie zapowiadane jako przełom w medycynie, a mowa chipie mózgowym wielkości znaczka pocztowego, który potrafi lokalizować komórki nowotworowe w mózgu. Został on zaprojektowany i stworzony przez międzynarodowy zespół naukowców, aby umożliwić monitorowanie impulsów elektrycznych komórek na częstotliwościach, które dotychczas były niewykrywalne.
Grafen przełomem w medycynie
Jego pierwszym zastosowaniem będzie odróżnianie komórek nowotworowych od zdrowych komórek, co pozwoli na precyzyjne kierowanie operacją nowotworów mózgu. Zespół badawczy stojący za urządzeniem wierzy jednak, że pomoże ono również w badaniu wielu innych schorzeń, jak udary mózgu i epilepsja, umożliwiając lepsze zrozumienie, w jaki sposób sygnały elektryczne są przekazywane przez zdrowe komórki w porównaniu do tych dotkniętych stanami patologicznymi.
To kliniczny kamień milowy, który toruje drogę zarówno dla zaawansowanego dekodowania neuronowego, jak i dla jego zastosowania jako narzędzia terapeutycznego
Komórki mózgowe komunikują się za pomocą wymiany impulsów elektrycznych - proces ten leży u podstaw naszych myśli, zachowań i percepcji świata. Jednak monitorowanie tej komunikacji stanowi dla naukowców ogromne wyzwanie, bo "potrafimy badać pewne sygnały elektryczne emitowane przez komórki mózgowe, ale te o bardzo niskiej i bardzo wysokiej częstotliwości są trudne do wykrycia w żywym mózgu". I tu do akcji wkracza nowy grafenowy chip, który może wykrywać szeroki zakres sygnałów elektrycznych w mózgu, w tym te dotąd kłopotliwe.
Jak działa grafenowy chip?
W celu użycia urządzenia chirurg usuwa fragment czaszki pacjenta, a następnie umieszcza na powierzchni mózgu cienki chip zawierający tysiące styków elektrycznych. Nadajniki wysyłają sygnały elektryczne, stymulując komórki mózgu, a małe odbiorniki wychwytują ich reakcje. Jak wyjaśniają autorzy tego rozwiązania, komórki nowotworowe nie reagują na stymulację elektryczną wywołaną przez chip, w przeciwieństwie do zdrowych komórek nerwowych. Dzięki temu zespół chirurgiczny może precyzyjnie zidentyfikować neurony blisko guza i usuwać chore komórki z większą precyzją.
Zdolność chipu BCI do wykrywania bardzo wysokich i bardzo niskich częstotliwości sygnałów z komórek mózgowych jest również istotna z innych powodów. W przypadku udarów i napadów padaczkowych wiadomo, że komórki w dotkniętych obszarach mózgu wysyłają sygnały o bardzo niskiej częstotliwości, a ta technologia otwiera nowe możliwości badania, co dzieje się zaraz po wystąpieniu tych zdarzeń.
Technologia oparta na niezwykłych właściwościach grafenu pomoże nie tylko w kierowaniu interwencjami chirurgicznymi w mózgu, ale również pozwoli na fundamentalne nowe zrozumienie funkcji i interakcji komórek mózgowych w stanach chorobowych
***
Bądź na bieżąco i zostań jednym z 90 tys. obserwujących nasz fanpage - polub Geekweek na Facebooku i komentuj tam nasze artykuły!
