Μηχανικοί ανέπτυξαν έναν μικροσκοπικό εγκεφαλογράφο για τον «εγκέφαλο σε δοκιμαστικό σωλήνα»

Μια ομάδα ερευνητών με επικεφαλής το Πανεπιστήμιο Johns Hopkins προσάρμοσε το σύστημα

ηλεκτροεγκεφαλογραφία για έρευναοργανοειδή που μιμούνται τη λειτουργία του εγκεφάλου. Η νέα συσκευή μοιάζει με το κλασικό «καπάκι με ηλεκτρόδια» που χρησιμοποιείται για την αναζήτηση όγκων του εγκεφάλου. Θα βοηθήσει στη μελέτη των νευρικών διαταραχών και των επιδράσεων διαφόρων ουσιών στη λειτουργία του εγκεφάλου.

Στην εργασία τους, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαναυτοαναδιπλούμενα πολυμερή φύλλα με αγώγιμα μεταλλικά ηλεκτρόδια επικαλυμμένα με πολυμερές. Μικροσκοπικές μικροκάψουλες καλύπτουν ολόκληρο το σφαιρικό σχήμα του οργανοειδούς και παρέχουν τρισδιάστατη εγγραφή από ολόκληρη την επιφάνεια.


Οργανοειδή εγκεφάλου σε ένα τρυβλίο Petri (αριστερά) και μια συσκευή EEG (δεξιά). Εικόνα: Qi Huang, Gayatri Pahapale, εργαστήριο Gracias, Πανεπιστήμιο Johns Hopkins

Τα οργανίδια είναι πολύπλοκα μικροσκοπικά μοντέλα,που αναπτύσσονται από βλαστοκύτταρα χρησιμοποιούνται για τη μελέτη της ανάπτυξης οργάνων. Τις δεκαετίες από την έλευση της τεχνολογίας, οι επιστήμονες μπόρεσαν να δημιουργήσουν μικροσκοπικά μοντέλα νεφρών, πνευμόνων, καρδιάς και άλλων οργάνων στο εργαστήριο. Ένα μίνι-οργανοειδές εγκεφάλου είναι μια μπάλα βλαστοκυττάρων που έχει αναπτυχθεί στο εργαστήριο και μιμείται ορισμένες από τις δομές και τις λειτουργίες του εγκεφάλου.

Τα οργανοειδή, ειδικά οι μίνι εγκέφαλοι, κερδίζουν τα πάνταμεγαλύτερη αξία στην ιατρική έρευνα, επειδή μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πειράματα που διαφορετικά θα απαιτούσαν δοκιμές σε ανθρώπους ή ζώα. 

Δημιουργία ηλεκτροδίων για τη συσκευή. Εικόνα: Qi Huang et al., Science Advances

Το μειονέκτημα των τεχνολογιών που χρησιμοποιήθηκαν στο παρελθόν είναι ότιότι οι αισθητήρες κατέγραφαν δεδομένα μόνο σε ένα επίπεδο. Ένα νέο τρισδιάστατο ΗΕΓ θα βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα ποιες διεργασίες προκαλούν διάφορες χημικές ουσίες στα οργανίδια. Αυτό θα βοηθήσει στην ανάπτυξη νέων ασφαλών φαρμάκων.

Διαβάστε περισσότερα:

Οι Ηνωμένες Πολιτείες σχεδίασαν έναν αντιδραστήρα σύντηξης. Μπορεί να θερμανθεί έως και ένα δισεκατομμύριο βαθμούς

Η ρεκόρ στεφανιαίας εκτόξευσης μάζας στο Betelgeuse είναι 400 δισεκατομμύρια φορές μεγαλύτερη από τον ήλιο

Στην Αυστραλία, δημιουργήθηκε ένα εργαστήριο που θα αναβιώσει τον μαρσιποφόρο λύκο