חומר מגנו-אלקטרי ממריץ נוירונים באופן מינימלי פולשני |

פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס


חוקרים מאוניברסיטת רייס פיתחו חומר מגנו-אלקטרי הממיר שדה מגנטי לשדה חשמלי. ניתן לגבש את החומר כך שניתן להזריק אותו לגוף, ליד נוירון, ואז ניתן להפעיל שדה מגנטי לסירוגין על האזור מחוץ לגוף. שדות מגנטיים שימושיים מאוד בהקשר זה, מכיוון שהם יכולים לחדור בקלות לרקמה מבלי לגרום נזק. אפקט מגנו-אלקטרי זה מייצר זרם חשמלי קטן ליד הנוירון, וממריץ אותו ביעילות, ללא צורך בשתלים פולשניים. עד כה, החוקרים הראו כי הטכנולוגיה יכולה לגשר על עצב סיאטי מנותק לחלוטין בחולדות, מה שמצביע על כך שיש לה פוטנציאל כמרכיב בנוירופרוסטטיקה.

פרסומת

לגירוי עצבי יכולות להיות כל מיני השפעות טיפוליות מעניינות ומרגשות, אבל השתלת ממריצים עצביים היא פולשנית, והם יכולים לדרוש הסרה מאוחרת יותר בגלל כשל במכשיר או פשוט כדי להחליף סוללה. לחומר שקיים בממדים קטנים מספיק כדי לעבור דרך מחט היפודרמית, אך לאחר מכן מספק אפקט נוירוסטימולטורי דומה בהשפעת מכשיר זעיר פולשני הממוקם מחוץ לגוף יש כמה יתרונות ברורים על פני שתל קונבנציונלי.

"שאלנו, 'האם אנחנו יכולים ליצור חומר שיכול להיות כמו אבק או שהוא כל כך קטן, שאם תניח רק זרימה שלו בתוך הגוף תוכל לעורר את המוח או מערכת העצבים?'", אמר ג'ושוע חן, א. חוקר המעורב במחקר. "עם השאלה הזו בחשבון, חשבנו שחומרים מגנו-אלקטריים הם מועמדים אידיאליים לשימוש בגירוי עצבי. הם מגיבים לשדות מגנטיים, שחודרים בקלות לתוך הגוף, וממירים אותם לשדות חשמליים – שפה שמערכת העצבים שלנו כבר משתמשת בה כדי להעביר מידע".

החומר מורכב מהחומרים הבאים: שכבה פיזואלקטרית של עופרת זירקוניום טיטנאט בין שתי שכבות מגנוטות-מגבלות של סגסוגות זכוכית מתכתיות, עליהן הונחו פלטינה, תחמוצת הפניום ותחמוצת אבץ. הרכיבים המגנוניים בחומר רוטטים כאשר מופעל שדה מגנטי לסירוגין. "רטט זה אומר שהוא בעצם משנה את צורתו", אמר גאורי בהווה, חוקר נוסף המעורב במחקר. "החומר הפיאזואלקטרי הוא משהו שכאשר הוא משנה את צורתו, יוצר חשמל. לכן, כאשר שני אלה משולבים, ההמרה שאתה מקבל היא שהשדה המגנטי שאתה מפעיל מבחוץ של הגוף הופך לשדה חשמלי."

עד כה, החוקרים הראו כי הטכנולוגיה יכולה להחזיר את התפקוד לעצב סיאטי מנותק לחלוטין בחולדות. "אנחנו יכולים להשתמש במטא-חומר הזה כדי לגשר על הפער בעצב שבור ולהחזיר את מהירויות האותות החשמליות המהירות", אמר צ'ן. "בסך הכל, הצלחנו לעצב באופן רציונלי מטא-חומר חדש שמתגבר על אתגרים רבים בנוירוטכנולוגיה. וחשוב מכך, ניתן ליישם את המסגרת הזו לעיצוב חומר מתקדם עבור יישומים אחרים כמו חישה וזיכרון באלקטרוניקה".

לימוד ביומן חומרי טבע: מטא-חומרים מגנטואלקטריים לתיקון עצמי לגירוי עצבי מרחוק ושיקום תפקוד מוטורי

באמצעות: אוניברסיטת רייס





קישור לכתבת המקור – 2023-11-01 17:09:05

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email
פרסומת
MAGNEZIX מגנזיקס

עוד מתחומי האתר