Они су сићушни, бежични сензори без батерија, не већи од комада песка. Али у будућности би се ови сензори "неуронске прашине" могли користити за покретање протетике, праћење здравља органа и праћење напредовања тумора.
Тим инжењера и неурознанственица са Универзитета у Калифорнији, Беркелеи, раде на технологији већ пола деценије. Сада су успели да имплантирају сензоре унутар пацова, где преко ултразвука надгледају нервне и мишићне импулсе. Њихова истраживања појављују се у часопису Неурон .
„Пуно је узбудљивих ствари којима ово отвара врата, “ каже Мицхел Махарбиз, професор инжењерства и један од главних аутора студије.
Неуронски сензори прашине које су развили Махарбиз и његов коаутор, неурознанственик Јосе Цармена, састоје се од пиезоелектричног кристала (који ствара напон као одговор на физички притисак) спојеног на једноставан електронски круг, а све монтирано на сићушну полимерну плочу. Промена нервног или мишићног влакна које окружује сензор мења вибрације кристала. Ове флуктуације, које може да забележи ултразвук, дају истраживачима осећај шта се може дешавати дубоко у телу.
Дијаграм неуронске прашине (УЦ Беркелеи) Израда интерфејса за снимање или стимулисање нервног система који ће такође трајати деценији деценијама била је дугогодишња загонетка, каже Махарбиз. Многи имплантати пропадају након годину или две. Некима су потребне жице које стрше из коже. Други једноставно не раде ефикасно. Историјски, научници су користили радио фреквенцију за комуникацију са медицинским имплантатима. То је у реду за веће имплантате, каже Махарбиз. Али за сићушне имплантате попут неуронске прашине, радио таласи су превелики да би ефикасно радили. Тим је уместо тога покушао ултразвук, за који се показало да делује много боље.
Крећући се напред, тим експериментише са стварањем неуронских сензора за прашину од разних различитих материјала сигурних за употребу у људском телу. Они такође покушавају да сензоре учине много мањим, довољно малим да се заиста уклапају у живце. До сада су се сензори користили у периферном нервном систему и у мишићима, али, ако су смањени, потенцијално би могли да се уграде директно у централни нервни систем или мозак.
Неурална прашина имплантирана пацовима (УЦ Беркелеи) Била је потребна мања операција да би се сензори унели у пацове. Тим тренутно сарађује са микрохирурзима како би уочио које врсте лапароскопских или ендоскопских технологија могу бити најбоље за имплантацију уређаја на минимално инвазиван начин.
Могу проћи године прије него што је технологија спремна за тестирање на људима, каже Махарбиз. Али низ пут, неуронска прашина има потенцијал да се користи за напајање протеза путем нервних импулса. Парализована особа би теоретски могла да контролише рачунар или би ампутирана снага могла да напаја руку робота помоћу сензора. Неурална прашина би се такође могла користити за праћење здравствених података, као што су ниво кисеоника, пХ или присуство одређених хемијских једињења, или за праћење рада органа. Код пацијената са раком, сензори имплантирани близу тумора, могли би стално да прате њихов раст.
"То је нова граница", каже Махарбиз. „То можете учинити невероватно.“
