کنترل عملکرد مغز با استفاده از ابزارهای اپتوژنتیک
محققان دانشگاه استنفورد موفق به ساخت یک ابزار کوچک بدون سیم برای انتقال اپتوژنتیک شدند. این امیدواری وجود دارد که محققان با استفاده از این طراحی جدید که درون بدن موش‌ها کاشته می‌شود، بتوانند بیماری‌های مغز را بهتر درک کنند و در نتیجه آنها را درمان کنند.
به عمل استفاده از نور برای کنترل فعالیت مغز یا دیگر سلول‌های بافت زنده را اپتوژنتیک گفته می‌شود. تا کنون دانشمندان در تحقیقات خود برای بهبود لرزش های ناشی از بیماری پارکینگسون و همچنین درمان سکته‌ها از اپتوژنتیک استفاده کرده‌اند. در این روش رشته‌های عصبی با پروتئین‌هایی که برای عکس‌العمل بافت به نور لازم می‌باشند، اصلاح می‌شوند وهمچنین نورون‌های اصلاح نشده نسبت به محرک‌ها کاملاً بی‌اثر و مصون می‌باشند.
طراحی‌های قبلی فناوری اپتوژنتیک شامل برخی انواع گوشی‌ها بود که برای موش‌ها استفاده می‌شد. انتظار می‌رود این ابزار کاشتنی جدید، دامنه تحقیقات را گسترش دهد و این امکان را فراهم سازد تا موش‌های تست شده به صورت آزادانه‌تر حرکت کنند و با دیگر حیوانات برخورد و تعامل طبیعی داشته باشند.
کوچکترین مدل این ابزارتنها 20 میلی‌گرم وزن و 10 میلی‌متر‌مکعب می‌باشد که نسبت به سیستم‌های اپتوژنتیک بی‌سیم قبلی به میزان دو برابر کوچک‌تر می‌باشد.
آدا پوون استادیار مهندسی الکتریکی استنفورد می‌گوید: « ساخت و طراحی ابزار کوچک برای انتقال نور ساده‌ترین بخش کار می‌باشد.»
چالش اصلی در این مسیر پیدا کردن راهی برای انتقال نیرو به ابزار در یک محیط وسیع بدون اینکه از سودمندی و کارآمدی ابزار کاسته شود، می‌باشد. در نهایت انرژی فرکانس رادیویی مشکل‌گشای این چالش بود.
مشورت با مهندسان زیستی، آقاب پوون را به این ایده و طرح رساند که از بدن موش برای انتقال انرژی در طول موج دقیقی که می‌تواند از طریق یک موش تشدید شود، استفاده کند. نتایج اولیه آزمایشات در Physical Review Applied
چاپ شده است.
در این کار ابتدا، یک محفظه که قادر به ذخیره و تقویت انرژی فرکانس رادیویی است تهیه می‌شود و در نهایت محفظه با یک پوشش شبکه‌ای که توانایی گیراندازی انرژی فرکانس رادیویی را دارا می‌باشد، تهیه گردید. شبکه به موش این اجازه را می‌دهد تا به عنوان یک مجرا برای انرژی ذخیره شده باشد که می‌تواند از محفظه آزاد شود و توسط سیم‌پیچ دو میلی‌متری درون ابزار اپتوژنتیک کارگذاشته شده درون بدن موش، دریافت شود. در حقیقت موش به یک ابزار برای انتقال نیرو تبدیل می‌شود.
ابزارهای اپتوژنتیک استاندارد، هتگامی که برای موش‌ها استفاده می‌شوند بزرگ و سنگین می‌باشند. گوشی‌های بزرگ حرکت موش درون محوطه‌های بسته و همچنین ارتباط با دیگر موش‌ها را مشکل می‌سازد. در این شیوه محقق باید برای دسترسی به کابل برق با موش در تماس فیزیکی باشد که این امر می‌تواند سبب ایجاد استرس در موش و در نتیجه اثر منفی بر روی خروجی آزمایشات شود. با استفاده از فناوری ایمپلنت، محققان می‌توانند آزمایشاتی را طراحی کنند که موش‌ها دارای رفتار طبیعی باشند.
منبع : http://www.engineering.com/DesignerEdge/DesignerEdgeArticles/ArticleID/10564/Internal-Optogenetics-Device-Uses-Light-to-Control-Brain-Functions.aspx
تاریخ درج : پنج شنبه ۲ مهر ماه ۱۳۹۴
کلیه‌ی حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به شاه توت سیستم می‌باشد
امیر مشهدیshahtootsystem.irshahtootsystem.ir - ساشافخخفسغسفثئ.هق - صصص.ساشافخخفسغسفثئ.هق