استفاده از آرایه نانوچاپ شده برای درمان اختلالات عصبی
محققان دانشگاه كارنگی ملون با هدف تغییر نحوه درمان اختلالات عصبی توسط پزشكان، پیشگام در تولید یك آرایه میكروالكترودی با نانوچاپ سه بعدی با چگالی فوق العاده بالا برای رابط های كامپیوتری مغزی نسل بعدی هستند.


به گزارش خبرگزاری صدا و سیما: محققان دانشگاه كارنگی ملون پیشگام در حوزه آرایه CMU هستند، نوع جدیدی از آرایه میكروالكترودی برای پلتفرم های رابط مغز و كامپیوتر مغز (BCI) كه این پتانسیل را دارد به پزشكان در درمان اختلالات عصبی كمك كند.

این آرایه میكروالكترودی با چگالی فوق العاده بالا (MEA) كه به صورت سه بعدی در مقیاس نانو چاپ شده است، كاملاً قابل تنظیم است. این بدان معناست كه روزی بیمارانی كه از صرع یا از دست دادن عملكرد اندام به دلیل سكته رنج می برند، می توانند درمان پزشكی شخصی سازی شده برای نیاز های فردی خود را انجام دهند.

این همكاری تركیبی از تخصص راهول پانات، دانشیار مهندسی مكانیك، و اریك ایتری، استادیار علوم زیستی است. این تیم جدیدترین روش میكروساخت، چاپ سه بعدی جت آئروسل (Aerosol Jet) را برای تولید آرایه هایی به كار بردند كه موانع اصلی طراحی دیگر آرایه های رابط مغز و كامپیوتر را حل كرد. نتایج این یافته ها در Science Advances منتشر شده است.

پانات توضیح داد: «چاپ سه بعدی جت آئروسل سه مزیت عمده دارد. كاربران می توانند MEA های خود را مطابق با نیاز های خاص سفارشی كنند؛ MEA ها می توانند در سه بعد در مغز كار كنند؛ و تراكم MEA افزایش یافته و در نتیجه قوی تر می شود.»

رابط مغز و كامپیوتر مبتنی بر MEA، نورون های مغز را به وسایل الكترونیكی خارجی برای نظارت یا تحریك فعالیت مغز متصل می كنند. آن ها اغلب در كاربرد هایی مانند دستگاه های پروتز عصبی، اندام های مصنوعی و ایمپلنت های بینایی برای انتقال اطلاعات از مغز به اندام هایی كه عملكرد خود را از دست داده اند استفاده می شوند.

رابط های مغز و كامپیوتر همچنین كاربرد های بالقوه ای در درمان بیماری های عصبی مانند صرع، افسردگی و اختلال وسواس فكری دارند. با این حال، دستگاه های موجود محدودیت هایی دارند. مهمترین جنبه یك MEA توانایی نمونه برداری سه بعدی آن است كه توسط چگالی میكروالكترود ها در آرایه و توانایی قرار دادن این آرایه ها در نقطه دقیقی كه فرد می خواهد حس كند محدود می شود.

بر اساس مطلب منتشره در وبگاه ستاد توسعه فناوری نانو؛ این آرایه جدید محققان متراكم ترین رابط مغز و كامپیوتر است. ایتری، یكی از نویسندگان ارشد این مطالعه، می گوید: «اكنون می توانیم یك دستگاه دارویی دقیق متناسب با نیاز های بیمار یا آزمایش كننده تولید كنیم. علاوه بر این، در حالی كه فناوری هایی مانند تحریك قشر بصری و كنترل دست های مصنوعی با موفقیت توسط عموم استفاده می شوند، توانایی شخصی سازی سیستم كنترل در مغز می تواند راه را برای پیشرفت های عظیم در این زمینه هموار كند.»