Küçük lifler beynin içine yeni pencereler açıyor

İlk defa, insan saçından büyük olmayan tek bir çok fonksiyonlu esnek elyaf, optik, elektriksel ve kimyasal sinyallerden oluşan bir kombinasyonu başarıyla beynin içine gönderdi.

Küçük lifler beynin içine yeni pencereler açıyor
Küçük lifler beynin içine yeni pencereler açıyor Admin
Bu içerik 0 kez okundu.

 

Lisansüstü öğrenci Seongjun Park, insan saçından büyük olmayan ve optik, elektriksel ve kimyasal sinyallerden oluşan bir kombinasyonu başarıyla beynin içine geri gönderen yeni esnek bir elyaf örneğini elinde bulunduruyor.

İnsan tüylerinden daha büyük olmayan tek esnek bir elyaf, optik, elektriksel ve kimyasal sinyallerinin bir kombinasyonunu beynin içine geri gönderdi ve ilk önce iki yıl önce önerilen bir fikri uygulamaya koydu. Yeni yaklaşım, biyouyumluluk oranını daha da artırmak için biraz ilerleyerek, farklı beyin bölgelerinin işlevleri ve iç bağlantıları hakkında dramatik bir şekilde daha iyi bir yol sağlayabilir.

Yeni elyaflar, malzeme bilimcileri, kimyagerler, biyologlar ve diğer uzmanlar arasında bir işbirliği vasıtasıyla geliştirildi. Sonuçlar Nature Neuroscience dergisinde , MIT lisansüstü öğrencisi Seongjun Park tarafından hazırlanan bir raporda; Polina Anikeeva, Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Bölümü'ndeki 1942 Kariyer Geliştirme Profesörü Sınıfı; Malzeme Bilimi ve Mühendisliği, Elektrik Mühendisliği ve Bilgisayar Bilimleri bölümlerinde profesör olan Yoel Fink; Gloria Choi, Beyin ve Bilişsel Bilimler Departmanı'ndaki Samuel A. Goldblith Kariyer Geliştirme Profesörü ve diğer 10 MIT'de ve diğer yerlerde.

Lifler beyin dokusunun yumuşaklığını ve esnekliğini taklit edecek şekilde tasarlanmıştır. Bu, implantların yerinde bırakılmasını ve tipik sert, metalik elyaflar ile mümkün olan sürelerden daha uzun süreler boyunca işlevlerini muhafaza etmesini mümkün kılarak, çok daha kapsamlı veri toplamanın yapılmasını mümkün kılabilir. Örneğin, laboratuar fareleri olan testlerde, araştırmacılar, nöronları ışığa hassaslaştıran opsinler olarak adlandırılan genleri taşıyan viral vektörleri, elyaftaki iki akışkan kanalından birine vererek enjekte edebildi. Operasyonların gerçekleşmesini beklediler, daha sonra merkezdeki optik dalga kılavuzu üzerinden bir ışık darbesi gönderdiler ve spesifik reaksiyonları belirlemek için altı elektrod kullanarak ortaya çıkan nöronal aktiviteyi kaydettiler. Bunun tümü, insan saçı genişliği ile karşılaştırıldığında sadece 200 mikrometre tek bir esnek fiber vasıtasıyla yapıldı.

Sinirbilimdeki daha önceki araştırma çabaları genellikle farklı cihazlara dayanıyordu: optogenetik için viral vektör enjekte etmek için iğneler, ışık iletimi için optik fiberler ve kayıt için elektrot dizileri, çok sayıda komplikasyon ve farklı aygıtlar arasında hileli hizalama gereksinimi. Anikeeva, uygulamada bu uyumun doğru bir şekilde alınması "biraz olasılıklı" olduğunu belirtiyor. "Biz sadece hepsini yapabilecek bir cihazımız olsaydı, hoş olmaz dedik" dedi.

Yıllarca çaba gösterdikten sonra ekibin başarıyla sergilediği şey budur. "Opsileri içeren virüsü düz bir şekilde hücrenin içine gönderebilir ve ardından cevabı teşvik eder ve aktiviteyi kaydedebilir - ve [fiber] yeterince küçük ve biyouyumludur ve böylece uzun süre muhafaza edilebilir" Anikeeva diyor.

Her bir lif çok küçük olduğundan, "potansiyel olarak, birçoğunu farklı faaliyet bölgelerini gözlemlemek için kullanabiliriz" diyor. İlk testlerinde, araştırmacılar probları iki farklı beyin bölgesinde bir defaya mahsus olarak yerleştirdiler, bir denemeden diğerine hangi bölgeleri kullandıklarını ve aralarındaki cevapların ne kadar süreceğini ölçtüler.

Bu çok fonksiyonlu elyafı mümkün kılan temel bileşen, elektriksel sinyalleri de taşıyan gerekli esnekliği sağlayan iletken "kablolar" ın geliştirilmesiydi. Çok çalışmanın ardından ekip, grafit katkılı iletken polietilen bileşiklerini üretmeyi başardı. Polietilen başlangıçta tabaka haline getirildi, grafit pullarla serpildi, daha sonra sıkıştırıldı; Sonra başka bir çifti çifti eklendi ve sıkıştırıldı ve sonra bir başka kat daha eklendi. Ekip üyesi olan Benjamin Grena, son yıllarda malzeme bilimleri ve mühendisliği bölümünden mezun olduktan sonra ona "mille feuille" (bir "Napoleon hamur işi" adı olan bin yaprak) diyordu. Park, bu yöntemle polimerin iletkenliğini dört veya beş faktör arttırdığını belirtti. "

Bu gibi elyaflarla ele alınabilecek bir acil soru, nöronların genetik materyal enjeksiyonundan sonra ışığa duyarlı hale gelmesi için ne kadar zaman alması gerektiğidir. Ekip, böyle belirlemeleri ancak daha önce ham tahminlere dayanarak yapabilir, ancak şimdi daha net bir şekilde belirleyebilirdi. İlk testlerinde kullanılan sensitize edici özel madde yaklaşık 11 gün sonra etkiler üretti.

Ekip, fiberlerinin genişliğini nöral dokunun özelliklerine daha da yakınlaştırmak için daha da azaltmayı amaçlıyor. Park, "Bir sonraki mühendislik problemi bitişik dokuyu gerçekten eşleştirmek için daha yumuşak olan bir materyal kullanmaktır" diyor. Zaten, yine de, dünya çapında düzinelerce araştırma ekibi kendi araştırmalarında test etmek için yeni liflerin örneklerini talep ediyor.

Sende Yorumla...
Kalan karakter sayısı : 500
Çağla Yılmaz     2017-06-09 Keçiören'in en kaliteli öğretmen kadrosu Uğur Temel Lİsesi'n de diyebilirim.
Hakan06     2017-06-09 Keçiören Uğur Temel Lisesi'nin bu sene öğrencisiydim.Gazi Anadolu Lisesi'nden geçiş yaptım. KeçiörenUğur Temel Lİsesi'nin denemelerine girdikçe çok konu eksiğimin olduğunu gördüm. Öğretmenlerim sağolsun çok yardımcı oldular. Konu eksiğim kalmadı. Hangi sorumu götürsem çözdüler. Yarın LYS var ve ben kendimi hazır hissediyorum. İyi ki varsın Keçiören UĞUR Temel Lİsesi diyorum.
İLGİNİZİ ÇEKEBİLİR X
Teknik Çadır: Uber kavşağında
Teknik Çadır: Uber kavşağında
Sekizinci Kieran Read yaralanmadan Yüzbaşı Yeni Zelanda'ya dönecek
Sekizinci Kieran Read yaralanmadan Yüzbaşı Yeni Zelanda'ya dönecek