Vedci tvrdia, že nová technológia môže predstavovať zásadný medicínsky prelom v oblasti neurochirurgie. Mozgový čip vo veľkosti poštovej známky, dokáže rozlíšiť rakovinové bunky na základe rozdielov v ich elektrických výbojoch v porovnaní so zdravým nervovým tkanivom. Ako informuje The Guardian, detektor rakovinových buniek je vyrobený z materiálu, za ktorý jeho objavitelia získali Nobelovu cenu.

Materiál 200-krát pevnejší než oceľ

Čip vo veľkosti poštovej známky je vyrobený z grafénu, ktorý je až 200-krát pevnejší než oceľ a je hrubý ako jeden atóm. Grafén bol objavený len pred dvadsiatimi rokmi. Vynašli ho vedci z Manchesterskej univerzity Andre Geim a Konstantin Novoselov, ktorí za tento objav v roku 2010 získali Nobelovu cenu za fyziku.

Od objavu grafénu sa vedci snažia využiť jeho vodivé vlastnosti, ktorý by použiť na vývoj nových elektrických a magnetických senzorov a ďalších zariadení. Flexibilný čip, ktorý sa teraz testuje počas klinických štúdií Salford Royal Hospital, je označovaný za medicínsky prielom.

„Ide o vôbec prvú klinickú skúšku vykonanú kdekoľvek na svete s medicínskym zariadením na báze grafénu,“ uviedol jeden z vedúcich tímu Kostas Kostarelos, profesor nanomedicíny v Manchestri.

Freepik

Nová technológia na detekciu nádorových buniek

Čip funguje na báze mozgovo-počítačového rozhrania (Brain-computer interface). Dokáže detegovať frekvencie, ktoré doteraz nebolo možné zachytiť. „Jeho prvé použitie bude na odlíšenie rakovinových buniek od zdravých buniek, aby sa zabezpečilo, že operácia mozgových nádorov bude vedená vysoko presným spôsobom,“ vyjadril sa Kostarlos.

Vedci implantátu veria, že spôsobí revolúciu v liečbe

Ako ďalej uvádza The Guardian, len v Spojenom kráľovstve je ročne diagnostikovaných viac ako 12 700 prípadov mozgových nádorov a viac ako 5 000 úmrtí je spôsobených týmto ochorením. Akýkoľvek pokrok v liečbe pre vedcov znamená úspech a nádej.

Vedci tiež dúfajú, že tento revolučný čip by sa mohol využiť aj v ďalších oblastiach, napríklad v lepšom pochopení ochorení, ako sú mŕtvica či epilepsia. Táto inovatívna technológia totiž umožňuje vedcom sledovať rozdiely v prenose elektrických signálov medzi zdravými a postihnutými bunkami, čo môže byť kľúčové pri ďalšom výskume.

Bunky v mozgu interagujú prostredníctvom výmeny elektrických impulzov. Je to základ našich myšlienok, správania a vnímania sveta. Avšak monitorovať túto komunikáciu bolo doteraz pre vedcov náročné. „Môžeme študovať niektoré elektrické signály, ktoré vyžarujú mozgové bunky. Avšak tie s veľmi nízkou a veľmi vysokou frekvenciou je veľmi ťažké odhaliť v živom mozgu,“ vysvetľoval Kostarlos s tým, že momentálne je možné monitorovať iba tie v strednom pásme frekvencií.

Presnejšie operácie vďaka čipu

Čip však dokáže detegovať veľký rozsah frekvencií a to vrátane extrémne vysokých a tiež nízkych. Počas operácie sa pacientovi odstráni časť lebky a drobný čip, ktorý obsahuje tisíce elektrických kontaktov, sa umiestni priamo na povrch mozgu. Vysielače vysielajú elektrické signály na stimuláciu mozgových buniek a prijímače zaznamenávajú ich odozvy. Rakovinové bunky reagujú na elektrickú stimuláciu, ktorú čip spúšťa. Chirurgovia tak vedia identifikovať neuróny, ktoré sa nachádzajú blízko nádoru. Podľa signálov, ktoré vychádzajú z grafénového čipu, vedia odstrániť choré bunky s oveľa väčšou presnosťou a istotou.

„Technológia, ktorá sa opiera na pozoruhodných vlastnostiach grafénu, pomôže pri chirurgických zákrokoch na mozgu, ale aj pochopení toho, ako bunky v našom mozgu fungujú a interagujú v chorobnom stave,“ dodal Kostarelos.