Nanodiskar möjliggör icke-invasiv hjärnstimulering med hjälp av magnetfält: ett genombrott av MIT-forskare

StockholmForskare vid MIT har utvecklat små magnetiska skivor som kan användas för att stimulera hjärnan utan operation. Dessa skivor är endast 250 nanometer stora och kan ersätta de vanliga metoderna för djup hjärnstimulering (DBS). Vanligtvis kräver DBS kirurgiska ingrepp för att placera elektroder i hjärnan, men de nya skivorna kan injiceras direkt i specifika hjärnområden. De kan sedan aktiveras utifrån kroppen med hjälp av ett magnetfält, vilket gör processen mindre invasiv och potentiellt säkrare.

Nyckelfunktioner hos dessa nanoskivor inkluderar:

• Storlek: Cirka 1/500 av bredden på ett mänskligt hårstrå.
• Sammansättning: Magnetostriktiv magnetisk kärna omgiven av ett piezoelektriskt skal.
• Verkningsmekanism: Omvandlar magnetiska signaler till elektriska pulser.
• Aktivering: Styrs via ett externt magnetfält.
• Målriktad stimulering: Effektiv både på ytan och i djupare områden av hjärnan.

Professor Polina Anikeeva och hennes team har utvecklat nanodiskar för att förbättra de nuvarande metoderna för magnetisk stimulering, vilka inte är lämpliga för människor då de kräver genetiska förändringar. Nanodiskarna utnyttjar sina magnetostriktiva egenskaper, vilket är ett stort framsteg jämfört med äldre runda nanopartiklar. Detta gör den elektriska stimuleringen både starkare och mer precis än tidigare.

Läs också:

Idag · 22:47

Revolutionerande framsteg inom mikroskopi: m-rBCR förbättrar bildkvaliteten med färre resurser och högre hastighet

Dessa skivor är platta till formen, vilket gör dem mer effektiva som magneter. Deras form förbättrar hur väl de omvandlar magnetism till elektriska signaler. Trots stora framsteg jobbar forskare fortfarande på att göra den elektriska utgången ännu mer effektiv.

Dessa nanoskivor har många potentiella användningsområden. De kan underlätta studier av hjärnan och skulle i framtiden kunna användas för att behandla sjukdomar som Parkinsons och tvångssyndrom. Men innan de kan användas på människor krävs mer omfattande säkerhetstester.

Teamets nästa mål är att förbättra effektiviteten i omvandlingen från magnetostriktiva till magnetoelektriska effekter. Denna forskning kan medföra stora förändringar inom behandlingen av neurologiska tillstånd, med fokus på mindre invasiva och mer flexibla metoder. Projektet är ett samarbete mellan olika avdelningar och institutioner, vilket understryker forskningsarbetets breda omfattning.