مغز انسان یکی از پیچیدهترین اندامها است که میلیاردها نورون در مناطق بسیار تخصصی قرار گرفتهاند. درمان اختلالات عصبی چالش برانگیز است زیرا بسیاری از بیماریها از نواحی بسیار خاص اختلال عملکرد ناشی میشوند. رساندن دقیق داروها به این نواحی دشوار است، زیرا اکثر ایمپلنت های فعلی فقط میتوانند به حجم محدودی از بافت برسند.
محققان مدتهاست که برای به حداقل رساندن آسیب به بافت ظریف مغز به کاتترهای کوچک و انعطافپذیر متکی بودهاند، اما این کاتترها معمولاً دارو را فقط از یک یا دو نقطه آزاد میکنند و اثربخشی آنها را محدود میکنند.
توزیع ناهموار دارو میتواند نتایج درمانی را کاهش داده و عوارض جانبی را افزایش دهد. اکنون، محققان دانشگاه نیویورک ابوظبی (NYUAD) یک ایمپلنت مغزی جدید طراحی کردهاند که برای غلبه بر این محدودیتها طراحی شده است.
دستیابی به موفقیت در مغز، امید را برمیانگیزد
این دستگاه که SPIRAL (تزریق دقیق استراتژیک برای تجویز منطقهای مایع) نام دارد، یک لوله نازک و انعطافپذیر است که قادر به رساندن دارو به مناطق مختلف مغز با دقت بالا است.
خلیل رمادی، استادیار مهندسی زیستی در دانشگاه نیویورک و تاندون دانشگاه نیویورک، گفت: “اختلالات عصبی اغلب از مناطق بسیار خاصی از مغز ناشی میشوند، اما ابزارهای فعلی ما برای هدف قرار دادن این مناطق محدود هستند. SPIRAL به ما این امکان را میدهد که بدون افزایش خطر اضافی، به طور همزمان به چندین منطقه دسترسی پیدا کنیم، که میتواند نحوه ارائه درمان برای این بیماریها را تغییر دهد.”
برخلاف ایمپلنت ها یا تزریقهای سنتی که مناطق وسیعی را تحت تأثیر قرار میدهند، این دستگاه از شبکهای از کانالهای ریز تعبیه شده در یک ماده نرم و قابل خم شدن استفاده میکند. پس از کاشت، هر کانال میتواند دوزهای کنترلشدهای از داروها را مستقیماً به مناطق خاص مغز آزاد کند و عوارض جانبی را کاهش داده و اثربخشی را بهبود بخشد.
دستاورد تحویل دقیق دارو
طراحی این ایمپلنت دارای دهانههای با فاصله دقیق در طول آن است که امکان آزاد شدن کنترلشده دارو را در مناطق بزرگتری از بافت مغز فراهم میکند. مدلسازی کامپیوتری پیشرفته و آزمایشهای آزمایشگاهی گسترده، ایمنی و اثربخشی آن را تأیید کرد.
بتول خلیفات، دستیار تحقیقاتی دانشگاه نیویورک و نویسنده همکار، توضیح داد: “طراحی ما یک مشکل بزرگ را با ایمپلنت های مغزی موجود حل میکند، که معمولاً داروها را فقط از یک یا دو نقطه تحویل میدهند. SPIRAL امکان توزیع یکنواختتر داروها و در مناطق بزرگتر را فراهم میکند، در حالی که همچنان ایمن و کمتهاجمی است.”
یک یافته مهم از این مطالعه این است که SPIRAL در مقایسه با دستگاههای استاندارد، باعث ایجاد سطوح بالاتر التهاب نشد. این نشان میدهد که میتوان از آن برای درمان طولانیمدت با خیال راحت استفاده کرد. محمود البه، دانشجوی دکترا، گفت: “وقتی بیماریهایی مانند گلیوبلاستوما پیشرفت میکنند، درمان اغلب به معنای رساندن مستقیم داروها به حجم زیادی از مغز برای عبور از سد خونی-مغزی است. شکل مارپیچی ما با خروجیهای تنظیمشده و با فاصله مساوی به ما امکان میدهد بافت بیشتری را از یک ورودی پوشش دهیم. با استفاده از CFD برای تنظیم قطر پورتها برای جریان برابر، ما پلتفرمی ایجاد میکنیم که میتواند به انتقال دارو در سایر اندامهای جامد تبدیل شود.”
پتانسیل SPIRAL فراتر از انتقال دارو است. محققان معتقدند که این دستگاه میتواند برای تحریک الکتریکی و سایر درمانها سازگار شود و به طور بالقوه برای بیماران مبتلا به صرع، بیماری پارکینسون و سایر اختلالات عصبی مفید باشد.
در حالی که آزمایشهای انسانی هنوز در پیش هستند، این فناوری به آیندهای اشاره دارد که در آن درمانهای مغزی نه تنها مؤثرتر، بلکه با بیماران ملایمتر نیز خواهند بود. پزشکان به جای پر کردن مغز یا جریان خون با دارو، میتوانند فقط آنچه را که نیاز به درمان دارد، دقیقاً در جایی که مورد نیاز است، درمان کنند.
دیدگاهتان را بنویسید