Беспроводные мозговые электроды на антиалкогольной службе

Чтобы лучше понять, как потребление алкоголя меняет химию мозга, исследователи из Университета Сассари (Италия) создали беспроводные имплантируемые биосенсоры, измеряющие концентрацию этанола в головном мозге крыс. Будем надеяться, что когда-нибудь это поможет разработать более эффективные препараты для лечения алкогольной зависимости.

Отчёт о результатах исследования опубликован в журнале Analytical Chemistry.


Биосенсор и принцип его работы (иллюстрация ACS).

По словам Пьера Андреа Серры (Pier Andrea Serra), исследование влияния алкоголя на нейрохимические процессы должно начинаться с самого простого, но и одновременно самого важного — с установления того, как много потреблённого спирта достигает мозга и когда. Но, как выясняется, это всегда вызывает серьёзные трудности. Дело в том, что микродиализ не позволяет проводить анализ на уровень этанола в реальном времени. Кроме того, провода, тянущиеся от имплантированных в мозг зондов к измерительной аппаратуре, сковывают движение животных. А визуализация с помощью техники магнитного резонанса страдает от недостатка пространственного разрешения.

Но ничто не могло остановить итальянцев в их желании наблюдать за концентрацией этанола в реальном времени, в определённой области мозга и так, чтобы провода не путались под ногами. И они разработали беспроводной сенсор, использующий покрытую полимером и ферментами платиновую проволоку. Они окисляют этанол с образованием пероксида водорода, который затем реагирует с платиновой проволочкой, генерируя электрический сигнал, пропорциональный количеству спирта. Эти датчики учёные имплантировали в головной мозг лабораторных крыс, ввели им в желудок спирт и с умилением наблюдали рост электрического сигнала через 30 минут после старта эксперимента. Именно столько времени потребовалось алкоголю, чтобы достичь мозга животного.

Биосенсор способен измерять концентрации спирта в интервале от 300 мкМ до 40 мМ, что в крысином эквиваленте можно описать как «медленное посасывание коктейля — проглатывание рюмки водки». Недостатком датчика является его малая химическая стабильность: чувствительность сенсора падает всего через две недели использования, чему виной возрастающая интерференция от других химических компонентов мозга. Таким образом, модернизации разработки не избежать.

Учёные надеются, что им в итоге удастся понять, как различные концентрации алкоголя влияют на продуцирование дофамина на ранних стадиях привыкания. Кроме того, сенсор должен помочь выяснить, какое действие специальные лекарственные препараты оказывают на те или иные концентрации спирта в головном мозге.

Ну а для тех, кто заинтересовался беспроводной передачей сигнала с электродов, спешим сообщить, что всё просто: сенсор соединялся проводком с небольшим трансмиттером, закрепленным на теле животного, который и служил передатчиком сигнала.

Подготовлено по материалам Chemical & Engineering News.



Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
Relativity Space анонсировала полностью многоразовую ракету Terran R, напечатанную на 3D-принтереRelativity Space анонсировала полностью многоразовую ракету Terran R, напечатанную на 3D-принтере
SpaceX вывела на орбиту спутник SXM-8 и в 87-й раз осуществила успешную посадку первой ступениSpaceX вывела на орбиту спутник SXM-8 и в 87-й раз осуществила успешную посадку первой ступени
Космическая компания из США отправит на Луну один биткоинКосмическая компания из США отправит на Луну один биткоин
Джефф Безос полетит в космос во время первого испытания ракеты New Shepard с людьми на борту
Китайский робопёс Unitree Go1 поступил в продажу за $2700 — он может следовать за хозяином и принести водыКитайский робопёс Unitree Go1 поступил в продажу за $2700 — он может следовать за хозяином и принести воды
Блок рекламы


Похожие новости

Дрон на службе спасателейДрон на службе спасателей
Тротил на службе в военной авиацииТротил на службе в военной авиации
Свет на службе клеточного ростаСвет на службе клеточного роста
Пауки-нанороботы на службе медициныПауки-нанороботы на службе медицины
Испытаны электроды для батарей с зарядкой за несколько секундИспытаны электроды для батарей с зарядкой за несколько секунд
Рентгеновское излучение: 115 лет на службе у человечестваРентгеновское излучение: 115 лет на службе у человечества
Электроды в голове помогли извлечь слова из мыслей пациентаЭлектроды в голове помогли извлечь слова из мыслей пациента
Концепт C.R.A.B. – охранный дроид на службе законаКонцепт C.R.A.B. – охранный дроид на службе закона
Лазеры: 50 лет на службе у человечестваЛазеры: 50 лет на службе у человечества
Dio-Lase – лазер на службе дантистаDio-Lase – лазер на службе дантиста
Последние новости

Подгружаем последние новости