Inovações

Equipe de cientistas criam aparelho capaz de manejar drogas no cérebro por smartphones

Uma equipe de cientistas da Coreia do Sul e dos Estados Unidos inventou um dispositivo que pode controlar os circuitos neurais usando um pequeno implante cerebral controlado por um smartphone. 

O dispositivo, usando cartuchos de fármacos substituíveis bem parecido com peças de Lego e um poderoso Bluetooth de baixa energia, pode ter como alvo neurônios específicos de interesse, usando drogas e luz por períodos prolongados.

Os pesquisadores, que publicaram esse estudo na Nature Biomedical Engineering, acreditam que o dispositivo pode acelerar os esforços para descobrir doenças cerebrais como Parkinson, Alzheimer, dependência, depressão e dor.

“O dispositivo neural sem fio possibilita uma neuromodulação química e ótica crônica e que nunca foi alcançada antes”, disse Raza Qazi, pesquisador do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia da Coreia (KAIST, ou, Korea Advanced Institute of Science and Technology), da Universidade do Colorado, em Boulder e principal autor da pesquisa.

Qazi disse que esta tecnologia ofusca significativamente os métodos convencionais usados ​​pelos neurocientistas, que geralmente envolvem tubos de metal rígidos e fibras óticas para fornecer drogas e luz. Além de limitar o movimento do indivíduo devido às conexões físicas com equipamentos volumosos, sua estrutura, relativamente rígida, causa lesão no tecido cerebral mole ao longo do tempo, tornando-os, portanto, inadequados para implantes de longo prazo.

Embora alguns esforços tenham sido feitos para mitigar parcialmente a resposta adversa dos tecidos, incorporando sondas suaves e plataformas sem fio, as soluções anteriores foram limitadas por sua incapacidade de fornecer medicamentos por longos períodos, bem como por suas configurações de controle volumosas e complexas.

Esses cartuchos de medicamentos ‘plug-and-play’ foram montados em um implante cerebral para camundongos com uma sonda suave e ultrafina (espessura de um fio de cabelo humano), que consistia em canais microfluídicos e minúsculos LEDs (menores que um grão de sal), proporcionando doses ilimitadas de drogas e entrega de luz.

Controlados com uma interface de usuário elegante e simples em um smartphone, os neurocientistas podem facilmente ativar qualquer combinação específica ou sequenciamento preciso da luz e dos medicamentos em qualquer ser vivo implantado, sem a necessidade de estar fisicamente dentro do laboratório. Usando esses dispositivos neurais sem fio, os pesquisadores poderiam, também, facilmente, configurar estudos totalmente automatizados em animais, nos quais o comportamento deles poderia afetar positivamente ou negativamente o comportamento em outros por meio do acionamento condicional da luz e/ou da liberação do remédio.

Essa parceria colaborativa global entre engenheiros e neurocientistas, em um período de três anos consecutivos e dezenas de iterações de design, levaram à validação bem-sucedida desse poderoso implante cerebral em camundongos que se movimentam livremente. Com isso, os pesquisadores acreditam que podem realmente acelerar a descoberta do funcionamento do cérebro e de suas doenças.


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