هولوگرام های آکوستیک چاپ سه بعدی علیه آلزایمر یا پارکینسون

هولوگرام های طراحی شده توسط تیم محققین UPV و CSIC اجازه می دهد تا سد خونی مغز را به طور انتخابی، کارآمد و با تمرکز بالا باز کند و تجویز داروهای درمانی را برای درمان آسیب شناسی هایی که بر سیستم عصبی مرکزی تأثیر می گذارد تسهیل می کند.

همانطور که فرانسیسکو کامارنا، محقق در موسسه ابزارهای تصویربرداری مولکولی، مرکز مشترک بین UPV و CSIC توضیح داد، سونوگرافی های متمرکز پتانسیل زیادی برای درمان بیماری های عصبی دارند به دلیل ظرفیت آنها برای ایجاد اثرات درمانی به روشی دقیق و غیر تهاجمی. . کامارنا خاطرنشان کرد: با این حال، استفاده از آنها در ساختارهای سیستم عصبی مرکزی به دلیل دو مانع: اثرات انحراف و ضعیف شدن جمجمه و توزیع فضایی پیچیده و گسترده ساختارهای عمیق مغز، پیچیده است.

هولوگرام های آکوستیک طراحی شده توسط محققان UPV و CSIC امکان باز کردن کنترل شده تری از سد خونی مغز را نسبت به آنچه که منحصراً با استفاده از اولتراسوند به دست می آید، می دهد. مهمتر از همه، آنها می توانند انحرافات ایجاد شده توسط جمجمه را اصلاح کنند. در همان زمان، آنها می توانند یک پرتو چند کانونی اولتراسونیک را در ساختارهای مغزی به خصوص مهم ایجاد کنند.

به لطف هولوگرام‌های ما، پرتو اولتراسونیک به صورت دوطرفه و بسیار دقیق روی بخش‌هایی از مغز که دارای علایق درمانی زیادی هستند، مانند دو هسته تشکیل‌شده از هیپوکامپ، که مربوط به بیماری آلزایمر است، متمرکز می‌شود. نوئه جیمنز، محقق Juan de la Cierva در UPV اضافه کرد: یک شکل سه بعدی عجیب و غریب.

این اولین بار است که سد خونی مغزی به طور همزمان در دو نیمکره باز می شود. علاوه بر این، تیم دانشگاه UPV-CSIC-کلمبیا با وضوحی بسیار برتر از استاندارد به این امر دست یافته است. این امکان مکان یابی بهتر ناحیه مورد نظر را فراهم می کند و حجم بافت سالم مغز را که توسط سونوگرافی هدف قرار می گیرد به حداقل می رساند و به طور همزمان هزینه و زمان عمل را کاهش می دهد.

چگونه کار می کند؟

مبدل اولتراسوند مانند یک بلندگو است، اما با نیم میلیون نوسان در ثانیه می لرزد. هولوگرام در جلوی آن قرار می گیرد و موج از آن عبور می کند. همزمان مخروطی پر از آب در تماس با جمجمه قرار می گیرد که موج قبل از رسیدن به مغز بیمار از طریق آن منتشر می شود. در مرحله بعد، موج از مغز عبور می کند و در نهایت بر ناحیه ای از مغز که مورد علاقه درمانی است تمرکز می کند. علاوه بر این، میکرو حباب ها در جریان خون وارد می شوند. هنگامی که حباب ها به مویرگ های مغز می رسند و با سونوگرافی همزمان می شوند، شروع به ارتعاش می کنند. بافت اپیتلیال سد خونی مغز شروع به تسلیم شدن می‌کند و در آن زمان شکاف‌های کوچکی باز می‌شود که مولکول‌های دارو از آن عبور می‌کنند تا آسیب‌شناسی که بر سیستم عصبی مرکزی تأثیر می‌گذارد، درمان شود.

هولوگرام های شخصی سازی شده و کم هزینه

هولوگرام چاپ شده و برای هر مورد با یک چاپگر سه بعدی سفارشی می شود. به عنوان مثال، فرض کنید که پزشک باید سونوگرافی از آمیگدال بیمار انجام دهد. برای این کار، آنها یک اسکن CAT و یک MRI از سر بیمار به ما ارائه می دهند که بر اساس آن منطقه درمان را شناسایی و بخش بندی می کند. با توجه به این اطلاعات، ما هولوگرام مورد نیاز خود را برای دریافت سونوگرافی منطقه مورد نظر طراحی می کنیم.” بسته به کاربرد پزشکی، هزینه بین 40 تا 300 یورو متغیر است.

این مطالعه در منتشر شده است معاملات IEEE در مهندسی پزشکی. در حال حاضر، تیمی از محققان UPV، CSIC و دانشگاه کلمبیا در حال کار بر روی تأیید این فناوری جدید برای باز کردن سد خونی مغز در پستانداران غیر انسانی هستند. این تیم در حال طراحی اولین پروتکل ها برای آزمایش در انسان برای درمان تومورهای مغزی و انجام مطالعات تحریک عصبی مغز است.

ارائه شده توسط Universitat Politècnica de València