Inovativní mikročipy pro cílenou léčbu zánětů v mozku
V oblasti medicíny došlo k přelomovému pokroku díky výzkumu, který vedl tým profesora Debliny Sarkara z Media Lab a Neurobiological Engineering Center na Massachusetts Institute of Technology (MIT). Tato studie představila revoluční mikroelektronické zařízení, schopné interagovat s živými buňkami. Tato zařízení mohou být injekčně podána do krevního oběhu a následně doručena do specifických oblastí mozku, což mění tradiční postupy léčby.
Nový způsob doručení léčiv
Tato inovativní technologie eliminuje potřebu klasického chirurgického zákroku pro instalaci elektrod. Místo toho využívá přirozené mechanismy imunitních buněk, které směrují zánětlivé reakce, a tímto způsobem transportují mikročipy na zasažená místa. Sarkar uvedl, že proces vývoje této technologie nebyl jednoduchý; v prvních dvou letech bylo odmítnuto 35 žádostí o financování. Recenzenti sice považovali nápad za revoluční, ale jeho realizaci pokládali za téměř nemožnou.
Pokrok po šesti letech
Po šesti letech tvrdé práce se týmu podařilo dosáhnout významného pokroku, a v roce 2022 obdrželi inovační cenu od Národního institutu zdraví. Mikročipy jsou navrženy tak, aby se napájení poskytovalo prostřednictvím fotovoltaického efektu a bezdrátového infračerveného světla. Jejich rozměry jsou menší než buňky, což umožňuje jejich cirkulaci v krvi.
Technologie a výroba
Tým Sarkara vyrábí tyto zařízení z biokompatibilních organických polovodičových polymerů a kovových vrstev, které jsou navzájem vrstveny. Používají přitom standardní technologie CMOS, což umožňuje vytvářet zařízení o tloušťce přibližně 200 nanometrů a průměru 10 mikrometrů.
Účinnost experimentu
V rámci experimentů s myšmi bylo použito technologie zvané „click chemistry“, která umožňuje rychlé spojení elektronických zařízení s jednojadernými buňkami, schopnými lokalizovat zánět. Výsledky ukázaly, že většina obohacených struktur dorazila do cílových oblastí po 72 hodinách, což vyvolalo výraznou aktivaci neuronů.
Budoucnost technologie
Sarkar uvedl, že potenciál této technologie sahá daleko za léčbu neurodegenerativních onemocnění. Může být použita také pro sběr dat o mozku u zdravých jedinců a dokonce může hrát roli v rozhraních mozek-stroj. Tým plánuje provést testy na větších zvířatech v příštích třech letech a usiluje o získání schválení klinických zkoušek od FDA, aby bylo možné tuto technologii uvést na trh.
