Καινοτομία

Τρισδιάστατα εμφυτεύματα: Μηχανικοί συνδέουν εγκεφάλους με υπολογιστές

Τρισδιάστατα εμφυτεύματα: Μηχανικοί συνδέουν εγκεφάλους με υπολογιστές

Η σύνδεση του ανθρώπινου εγκεφάλου με έναν υπολογιστή εμφανίζεται συνήθως μόνο στην επιστημονική φαντασία, αλλά τώρα μια διεθνής ομάδα μηχανικών και νευροεπιστημόνων στο Πανεπιστήμιο του Σέφιλντ (Ηνωμένο Βασίλειο), το κρατικό πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης (Ρωσία) και το Technische Universität Dresden (Γερμανία) έχουν αξιοποιήσει δύναμη της εκτύπωσης 3-D για να φέρει την τεχνολογία ένα βήμα πιο κοντά στην πραγματικότητα.

Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Nature Biomedical Engineering, η ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Ivan Minev (Τμήμα Μηχανικών Αυτόματου Ελέγχου και Συστημάτων, Σέφιλντ) και τον καθηγητή Pavel Musienko (Κρατικό Πανεπιστήμιο της Αγίας Πετρούπολης), ανέπτυξαν ένα πρωτότυπο νευρικό εμφύτευμα που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί αναπτύξει θεραπείες για προβλήματα στο νευρικό σύστημα. Το νευρικό εμφύτευμα έχει χρησιμοποιηθεί για τη διέγερση του νωτιαίου μυελού των ζωικών μοντέλων με τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού και τώρα θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νέων θεραπειών σε ανθρώπους ασθενείς με παράλυση. Η απόδειξη της βασικής τεχνολογίας έχει αποδειχθεί στη μελέτη ότι ταιριάζει επίσης καλά στην επιφάνεια του εγκεφάλου, του νωτιαίου μυελού, των περιφερικών νεύρων και των μυών, ανοίγοντας έτσι τις δυνατότητες σε άλλες νευρολογικές καταστάσεις.

engineerslin.jpg

Η σύνδεση του ανθρώπινου εγκεφάλου με έναν υπολογιστή μέσω μιας νευρικής διεπαφής είναι μια φιλοδοξία για πολλούς ερευνητές σε όλο τον κόσμο της επιστήμης, της τεχνολογίας και της ιατρικής, με πρόσφατες ιστορίες στα μέσα ενημέρωσης να επισημαίνουν τις προσπάθειες ανάπτυξης της τεχνολογίας. Ωστόσο, η καινοτομία στον τομέα αυτό παρεμποδίζεται από το τεράστιο κόστος και το μακρύ χρόνο ανάπτυξης που απαιτείται για την παραγωγή πρωτοτύπων – που απαιτούνται για την εξερεύνηση νέων θεραπειών.

Η τεχνολογία υπόσχεται μεγάλες δυνατότητες να φέρει νέες ιατρικές θεραπείες για τραυματισμούς στο νευρικό σύστημα με βάση τη σύντηξη της βιολογίας και των ηλεκτρονικών. Το όραμα βασίζεται σε εμφυτεύματα που μπορούν να ανιχνεύσουν και να τροφοδοτήσουν μικροσκοπικά ηλεκτρικά ερεθίσματα στον εγκέφαλο και το νευρικό σύστημα. Η ομάδα έχει δείξει πώς η τρισδιάστατη εκτύπωση μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να κάνει τα πρωτότυπα εμφυτεύματα πολύ πιο γρήγορα και με οικονομικότερο τρόπο, προκειμένου να επιταχυνθεί η έρευνα και η ανάπτυξη στην περιοχή. Τα εμφυτεύματα μπορούν να προσαρμοστούν εύκολα σε συγκεκριμένες περιοχές ή προβλήματα στο νευρικό σύστημα.

1-engineerslin.jpg

Χρησιμοποιώντας τη νέα τεχνική, ένας νευροεπιστήμονας μπορεί να παραγγείλει ένα σχέδιο το οποίο η ομάδα μηχανικής μπορεί να μετατρέψει σε μοντέλο υπολογιστή που τροφοδοτεί οδηγίες στον εκτυπωτή. Στη συνέχεια, ο εκτυπωτής εφαρμόζει μια παλέτα βιοσυμβατών, μηχανικά μαλακών υλικών για την υλοποίηση του σχεδιασμού. Το εμφύτευμα μπορεί να τροποποιηθεί γρήγορα εάν απαιτούνται αλλαγές, δίνοντας στους νευροεπιστήμονες έναν ταχύτερο και φθηνότερο τρόπο να δοκιμάσουν τις ιδέες τους για πιθανές θεραπείες.

Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο

Διαβάστε Eπίσης:

Ξεκινούν οι δοκιμές ψηφιακών διαβατηρίων υγείας

Ξεκινά χρηματοδότηση για startup επιχειρήσεις στην υγειονομική περίθαλψη

Εργαστηριακά μοσχεύματα χόνδρου για εξατομικευμένη αποκατάσταση

Μόσχευμα ιστός άρθρωση: Μια διεπιστημονική ομάδα από την Columbia Engineering, το Columbia’s College of Dental Medicine and Department of Medicine, Louisiana State University, LaCell LLC και Obatala Sciences έχει πλέον βιο-μηχανικά μοσχεύματα ζωντανών οστών χόνδρου, που ταιριάζουν ακριβώς με τον παραλήπτη, τόσο βιολογικά όσο και ανατομικά. Η πιο πρόσφατη μελέτη τους, που δημοσιεύθηκε στην Επιστημονική […]

"Έξυπνες" μάσκες με τρισδιάστατη εκτύπωση ηλεκτρονικών ινών

Τρισδιάστατη εκτύπωση καινοτομία: Ερευνητές του University of Cambridge χρησιμοποίησαν τεχνικές 3D εκτύπωσης (additive manufacturing) για τη δημιουργία ηλεκτρονικών ινών- η καθεμιά 100 φορές πιο λεπτή από μια ανθρώπινη τρίχα- δημιουργώντας αισθητήρες πέρα από τις δυνατότητες σημερινών αντίστοιχων συσκευών και υλικών. Η τεχνική εκτύπωσης ινών, η οποία παρουσιάστηκε στο Science Advances, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη […]

Διάγνωση COVID-19 σε μόλις 30 λεπτά

Κορωνοϊός τεστ διάγνωση: Το 2020 μπορεί να συνοψιστεί απλά με μία λέξη – COVID-19 – καθώς «πάγωσε» ολόκληρος ο πλανήτης. Για περισσότερο από οκτώ μήνες μέχρι στιγμής, η μετακίνηση μεταξύ των εθνών έχει ισοπεδωθεί, επειδή δεν υπάρχουν μέσα για την πρόληψη ή τη θεραπεία του ιού και η διάγνωση διαρκεί πολύ. Στην Κορέα, υπάρχουν πολλές […]

Νέα διάσταση στις χειρουργικές επεμβάσεις με την τεχνητή νοημοσύνη

Η εικονική πραγματικότητα και η τεχνητή νοημοσύνη χαρακτηρίζονται ως μετασχηματιστικά εργαλεία που θα μειώσουν τα ανθρώπινα λάθη στο χειρουργείο. Αλλά πώς λειτουργούν; O Gabriel Jones, CEO και συνιδρυτής του Proprio που εδρεύει στο Σιάτλ, μας εξηγεί. Το Proprio ιδρύθηκε το 2016 από τον Dr. Sam Browd, έναν παιδιατρικό νευροχειρουργό, με αρχικό στόχο την εξάλειψη της […]