Novi mali senzori mogu se ubrizgati kroz lubanju pomoću igle kako bi se pratilo zdravlje mozga, a potom se sami rastvaraju nakon nekoliko sedmica. Ovi senzori su testirani na životinjama i mogli bi jednog dana omogućiti minimalno invazivne implantate za praćenje traumatskih povreda mozga ili neuroloških stanja poput epilepsije.
“Koliko znam, ovo je prvi bežični senzor koji se može koristiti za praćenje stanja unutar tijela bez potrebe za bilo kakvom operacijom,” kaže Jules Magda sa Univerziteta Utah, koji nije bio uključen u istraživanje.
Šta znamo o senzoru do sada
Senzor je kocka od mekog hidrogela široka 2 milimetra, otprilike širine zrna riže. Jianfeng Zang sa Univerziteta za nauku i tehnologiju Huazhong u Kini i njegove kolege stvorili su precizno raspoređene zračne kolone unutar hidrogela kako bi napravili strukturirani “metagel” senzor. Kada se senzor izloži ultrazvučnim talasima, kanali usmjeravaju refleksiju ultrazvuka. Oblik senzora se suptilno deformira kao odgovor na promjene uslova u mozgu, kao što su pritisak ili temperatura, što se može vidjeti u reflektovanom ultrazvuku.
“Nema potrebe za žicama ili elektronikom,” kaže Zang. “Metagel praktično djeluje kao malo akustično ogledalo koje mijenja svoju refleksiju u skladu sa okolinom.”
Zang i njegovi saradnici pokazali su da metagel senzori mogu mjeriti pritisak, temperaturu, pH nivo i brzinu protoka obližnjih krvnih sudova kada se ubrizgaju u mozgove pacova i svinja. Rezultati su bili uporedivi s tradicionalnim žičanim sondama koje se obično koriste za praćenje zdravlja mozga. Njihovi eksperimenti su također pokazali da se metagel razgrađuje na relativno bezopasne komponente, poput vode i ugljen-dioksida, u roku od četiri do pet sedmica.
Za ubrizgavanje ovog senzora u mozak, potrebna je igla velikog promjera. To bi još uvijek moglo uzrokovati određeni bol i nelagodu, kaže Magda. Također je istaknuo potrebu da se potvrdi da su rastvoreni metagelovi netoksični.
Pacovi korišteni u eksperimentu iskusili su vrlo malo oticanja moždanog tkiva ili nakupljanja imunih ćelija nakon implantacije i razgradnje senzora, kaže Zang. Međutim, potrebno je dugoročno testiranje na većim životinjama kako bi se pokazalo da metagel pouzdano i sigurno funkcioniše prije početka kliničkih ispitivanja na ljudima, dodaje on.
Zaključak
Ovi napredni senzori predstavljaju značajan korak naprijed u tehnologiji praćenja zdravlja mozga, omogućujući precizno i minimalno invazivno praćenje stanja mozga bez potrebe za trajnim implantatima ili operacijama. Iako su potrebna daljnja istraživanja i testiranja, potencijal ovih senzora za kliničku primjenu je izuzetan i mogao bi revolucionirati način na koji pratimo i tretiramo neurološka stanja.
