Einde van hersenchirurgie? Injecteerbare chips implanteren zichzelf om hersenziekten veilig te behandelen | Neetika Walter, Interesting Engineering Microscopische draadloze implantaten van MIT zouden hersenziekten kunnen behandelen door zichzelf te implanteren via een eenvoudige injectie. Wat als hersenchirurgie vervangen kon worden door een eenvoudige injectie in de arm? Onderzoekers van MIT hebben mogelijk een manier gevonden om dat mogelijk te maken. Ze hebben microscopische, draadloze bio-elektronische apparaten ontwikkeld die in de bloedbaan kunnen worden geïnjecteerd, erdoorheen kunnen reizen en zichzelf kunnen implanteren in specifieke gebieden van de hersenen zonder dat er een scalpel nodig is. Eenmaal op hun plaats kunnen deze "circulatronics" draadloos worden van stroom voorzien om neuronen elektrisch te stimuleren, wat mogelijk ziekten zoals Alzheimer, multiple sclerose of zelfs hersenkanker kan behandelen. In dierproeven navigeerden de apparaten succesvol door het circulatiesysteem en bereikten ze autonoom de doelgebieden in de hersenen, waarbij ze gelokaliseerde stimulatie met micrometerprecisie afleverden. De aanpak elimineert de risico's en kosten die gepaard gaan met traditionele hersenimplantaatoperaties, die kunnen oplopen tot honderden duizenden dollars. Omdat deze ultra-kleine apparaten vóór injectie zijn samengevoegd met levende biologische cellen, worden ze niet afgestoten door het immuunsysteem en kunnen ze op natuurlijke wijze de bloed-hersenbarrière oversteken, een belangrijk voordeel ten opzichte van conventionele implantaten die invasieve toegang vereisen. Kleine reizigers, enorme potentieel Om de technologie te demonstreren, richtte het team zich op hersenontsteking — een belangrijke oorzaak van veel neurologische aandoeningen. Ze ontdekten dat hun biohybride apparaten neuromodulatie diep in de hersenen konden afleveren terwijl ze omliggende neuronen ongemoeid lieten. "Tandglazuur heeft een unieke structuur, die het glazuur zijn opmerkelijke eigenschappen geeft die onze tanden gedurende ons leven beschermen tegen fysieke, chemische en thermische schade," zei Deblina Sarkar, AT&T Career Development Associate Professor aan het MIT Media Lab en MIT Center for Neurobiological Engineering, die de studie leidde. "De levende cellen camoufleren de elektronica zodat ze niet worden aangevallen door het immuunsysteem van het lichaam en ze kunnen naadloos door de bloedbaan reizen." De circulatronics-chips zijn ongeveer één miljardste van de lengte van een rijstkorrel en zijn opgebouwd uit organische halfgeleiderpolymeren die tussen metalen zijn gelaagd om een heterostructuur te vormen. Ze worden vervaardigd bij MIT.nano met behulp van CMOS-compatibele processen, vervolgens van siliciumwafels gehaald en geïntegreerd met levende cellen. ...