Беспроводной перезаряжаемый имплантат контролирует клетки мозга через мобильное приложение

Команда исследователей ведущего корейского научно-технического университета KAIST во главе с профессором Джэ-Вунг Чжоном разработали управляемый смартфоном мягкий мозговой имплант с возможностью беспроводной зарядки. Это позволяет проводить длительные манипуляции с нейронными цепями без необходимости периодических хирургических вмешательств по замене батареи имплантата. Ученые считают, что эта технология может помочь выявить и лечить психические расстройства и нейродегенеративные заболевания, такие как зависимость, депрессия и болезнь Паркинсона.

Устройство изготовлено из сверхмягких биосовместимых полимеров и оснащено светодиодами микрометрового размера на ультратонких датчиках. За счет точной световой стимуляции осуществляется управление целевыми нейронами в глубоких слоях мозга.

Стоит заметить, что технологии беспроводных имплантируемых устройств активно вытесняют «обычные» привязанные имплантаты. Инновационные решения позволяют минимизировать стресс и воспаление у подопытных животных во время исследований. Одним из недостатков таких устройств можно считать необходимость периодических операций по замене разряженных батарей. Новая технология же беспроводной зарядки, разработанная командой профессора Джэ-Вунг Чжона устраняет ограничения существующих имплантатов мозга.

Уникальность разработки в крошечной схеме, которая объединяет модуль для сбора энергии со спиральной антенной и микросхемой Bluetooth с низким энергопотреблением. Благодаря переменному магнитному полю, проникающему через ткани, происходит генерация электричества внутри устройства для зарядки аккумулятора.

В публикации в журнале Nature Communications отмечается, что нейробиологи успешно протестировали инновационную разработку KAIST на крысах, продемонстрировав способность имплантатов за счет точной световой стимуляции соответствующих нейронов-мишеней в мозгу грызунов подавлять их поведение после введения в их организм наркотического вещества.

Исследователи полагают, что новая технология имплантации мозга существенно расширит возможности для исследований мозга, а также терапии его лечения и лечения других органов.