Nowe włókno zrewolucjonizuje badania mózgu
Po raz pierwszy udało się za pomocą fibra wysłać sygnały optyczne, elektryczne i chemiczne do i z mózgu. Nowe włókno da możliwości znacznie powiększyć wiedzę dotyczącej funkcjonowania mózgu i połączeń pomiędzy jego poszczególnymi obszarami.
Opracowaniem włókna przez dwa lata zajmowali się chemicy, biolodzy i specjaliści z innych dziedzin nauki z MIT-u. Celem takiej ciężkiej pracy było stworzenie materiału o takiej miękkości, by nie różniła się ona do tkanki mózgowej i był znoszony przez organizm. Mając takie właściwości byłoby możliwe pozostawianie implantów na dłuższy czas, gdyż na ten czas są używane metaliczne włókna, a ich trzeba usuwać szybko. Pozostawienie włókna na dłuższy czas da możliwość zebrania więcej danych na jego temat .
Kiedy był testowany nowy materiał, badawcze wykorzystali go do wstrzyknięcia do mózgu myszy wektora wirusowego posiadające w tym światłoczułe opsyny. Gdy zaczęły one działać, to najpierw wysłali oni impuls światła przez znajdujący się w włóknie falowód i przy pomocy sześciu elektrod było dokonywane mierzenie odpowiedzi mózgu przy wykorzystaniu tego włókna.
Dziś przeprowadzenie eksperymentu takiego rodzaju wymaga wykorzystania odpowiednej ilości sprzętu – igieł do wstrzyknięcia wektora, światłowodów dla nadsyłania światła i zestawu elektrod . Zazwyczaj zespołowa praca całości odbywa się metodą prób ,kiedykolwiek błędnych. W pewnym momencie zapytaliśmy sami siebie, czy nie byłoby fajnie, gdybyśmy mieli jedno urządzenie do robienia tego wszystkiego – mówi profesor Polina Anikeeva.
Metodą prób i błędów, po kilku latach już powstał sukces . Nasze włókno może dostarczyć wirusa do komórki, stymulować ją i rejestrować jej odpowiedź. Jest ono odpowiednio małe i na tyle kompatybilne, że może pozostawać w mózgu przez długi czas – dodaje Polina Anikeeva . W trakcie następnych eksperymentów badawczy umieścili dwa włókna w różnych częściach mózgu myszy i spostrzegali, jak szybko sygnał przejdzie drogę pomiędzy włóknami.
Te włókna składają się z wielu warstw polietylenu wzbogaconego grafenem. Na każdej z warstw rozpulano grafen płatki, kompresowano, i potem układano nowa warstwę polietylenu, ponownie rozpylano grafen, kompresowano i ponownie- wielokrotnie dokonywano to samo kilka kolejnych razy. Dzięki temu rozpyleniu grafenu udało się kilkukrotnie zwiększyc przewodnictwo polimeru, a to z kolei pozwoliło zmniejszyć wielkość elektrod. Wtedy przed naukowcami powstało zasadnicze pytanie „Ile czasu musi upłynąć by neurony reagowały na światło?”.I wynikła odpowiedź- za 11 dni.
Teraz powstał cel zmniejszyć grubość włókien i zrobić sam materiał bardziej miękkim. Taki materiał jest żądany przez naukowców całego świata.
Źródło: Science Daily
wstecz Podziel się ze znajomymi
03-03-2023
Najdokładniejsze systemy satelitarnego transferu czasu
Nie zawsze zegar atomowy działa lepiej niż kwarcowy.
03-03-2023
Ponad połowa chorych z SARS-CoV2 cierpi na długi covid
Przez długi czas może mieć takie objawy jak zmęczenie.
03-03-2023
Uniwersytet Warszawski będzie kształcić kadry dla energetyki jądrowej
Przekazał Wydział Fizyki UW.
Recenzje