Un equipo de científicos de Corea y Estados Unidos inventaron un dispositivo que puede controlar los circuitos neuronales usando un pequeño implante cerebral controlado por un teléfono inteligente.
Los investigadores, que publican en Nature Biomedical Engineering, creen que el dispositivo puede acelerar la detección de enfermedades cerebrales como el Parkinson, el Alzheimer, las adicciones y la depresión.
El dispositivo, que utiliza cartuchos de drogas reemplazables como si fueran Legos y una señal bluetooth de baja energía, puede atacar neuronas específicas por períodos prolongados.
"El dispositivo neuronal inalámbrico permite la neuromodulación química y óptica crónica que nunca antes se había logrado", dijo el autor principal, Raza Qazi, investigador del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea (KAIST) y la Universidad de Colorado Boulder.
El investigador dijo que esta tecnología eclipsa significativamente los métodos convencionales utilizados por los neurocientíficos, que generalmente involucran tubos metálicos rígidos y fibras ópticas para administrar drogas y luz.
Además de limitar el movimiento del sujeto debido a las conexiones físicas con equipos voluminosos, su estructura rígida causa lesiones en el tejido cerebral blando con el tiempo, por lo que no son adecuados para la implantación a largo plazo.
Si bien ya se están realizado algunas pruebas para mitigar la respuesta adversa a los tejidos mediante la incorporación de sondas blandas y plataformas inalámbricas, las soluciones anteriores estaban limitadas por su incapacidad para administrar medicamentos durante largos períodos de tiempo, así como por sus configuraciones de control complejas.
Para lograr la entrega crónica de drogas inalámbricas, los científicos tuvieron que resolver el desafío crítico del agotamiento y la evaporación de las drogas. Investigadores del Instituto Distintos grupos de colaboraron están trabajando para inventar un dispositivo neuronal con un cartucho de drogas reemplazable, que podría permitir a los neurocientíficos estudiar los mismos circuitos cerebrales durante varios meses sin preocuparse por quedarse sin drogas.
Estos cartuchos de drogas 'plug-n-play' se ensamblaron en un implante cerebral para ratones con una sonda suave y ultradelgada (grosor de un cabello humano), que consistía en canales microfluídicos y pequeños LED (más pequeños que un grano de sal), para dosis ilimitadas de medicamentos y entrega de luz.
"Este dispositivo revolucionario es el fruto del diseño electrónico avanzado y la poderosa ingeniería de micro y nanoescala", dijo Jae-Woong Jeong, profesor de ingeniería eléctrica en KAIST. "Estamos interesados en seguir desarrollando esta tecnología para hacer un implante cerebral para aplicaciones clínicas".