دانشمندان یک ایمپلنت “بیوپلات” ساخته اند که با بیماری پارکینسون مبارزه می کند!

درمان با تحریک الکتریکی مغز در مقابله با بیماری های عصبی مانند پارکینسون و آلزایمر بسیار موثر بوده است.

برای انجام این تحریک عمیق مغزی (DBS)، الکترودهایی در نواحی مغز از طریق سوراخ‌های کوچک جمجمه کاشته می‌شوند. یک دستگاه ضربان ساز مانند نیز در زیر پوست قفسه سینه قرار می گیرد تا الکترودها را تغذیه کند.

پرداختن به چالش های الکترود مغز

اما قرار دادن الکترود در مغز خطراتی را به همراه دارد. یکی از این خطرات این است که سیم های نگهدارنده الکترودها ممکن است شل شوند یا بشکنند.

اکنون، محققان موسسه ملی علم و فناوری اولسان (UNIST) در کره جنوبی یک ایمپلنت زیست تخریب پذیر به نام ابداع کرده اند.کاغذ حیاتیمن یکی را ایجاد کردم که از این مشکلات جلوگیری می کند.

جون کیو چو، نویسنده اصلی این مطالعه، گفت: «مواد توسعه‌یافته گزینه‌های درمانی شخصی‌سازی‌شده متناسب با نیازهای فردی و ویژگی‌های فیزیکی را ارائه می‌دهند. همچنین با ساده‌سازی فرآیندهای درمانی و افزایش انعطاف‌پذیری و سازگاری در کاربردهای بالینی مبتنی بر تحریک الکتریکی و مهندسی، بهترین گزینه موجود است.

کاغذ حیاتی

این ماده از نانوذرات الکترومغناطیسی کامپوزیت (MENs) ساخته شده است. بیوشیت از یک هسته مغناطیسی و یک پوسته پیزوالکتریک تشکیل شده است. هسته مغناطیسی میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده را به تنش مکانیکی تبدیل می کند که پوسته پیزوالکتریک آن را به میدان الکتریکی تبدیل می کند.

نانوذرات پوسته هسته ای در نانوالیاف تجزیه پذیر الکترولیتی گنجانده می شوند تا یک صفحه کاغذ مانند، انعطاف پذیر، سبک، متخلخل و متخلخل تولید کنند.

تخلخل مواد تضمین می کند که مولکول های کوچک حیاتی مانند اکسیژن و مواد مغذی می توانند از آن عبور کنند و پس از دو ماه تقریباً به طور کامل تجزیه می شوند.

محققان می گویند: «ترکیب نانومواد مغناطیسی و مواد فیبری زیست تخریب پذیر مزایایی نسبت به دستگاه های الکترونیکی سنتی دارد. به خصوص از آنجایی که دستگاه‌های بی‌سیم سنتی پس از تولید نمی‌توانند دوباره طراحی شوند.»

کشسانی بالای کاغذ زیستی

خواص فیزیکی کاغذ با سطوح منحنی و پیچیده اش شبیه مغز است و می توان آن را برش داد، پیچ و تاب کرد و تا کرد، همگی با حفظ عملکرد خود.

در واقع، این ورق به قدری منعطف بود که محققان توانستند استوانه ای به شعاع 400 میکرومتر بسازند که می توان آن را دور یک عصب پیچیده و برای بازسازی از آن استفاده کرد. همچنین می توان آن را در صورت نیاز انجام داد.

جئون کیم می‌گوید: «در اصل، ورق‌های بیوالکتریک را می‌توان به راحتی در مقیاس اندام‌های چند ده سانتی‌متری یا در مقیاس‌های کمتر از میکرومتر ساخت. به طور کلی، کاغذ بیوالکتریک ما، با کاربرد آسان و گسترده‌اش، می‌تواند مسیر جدیدی را به سمت کاشت دستگاه‌های بی‌الکترونیک بی‌سیم با حداقل تهاجم باز کند.»