El chip cerebral multifuncional subminiatura analiza la actividad cerebral desde múltiples aspectos
Imagen de corte transversal del vástago que muestra el ancla de vidrio incrustado y los canales de microfluidos y las líneas de señal eléctrica. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
Los neurotransmisores juegan un papel clave en el proceso de transmisión de señales entre las neuronas del cerebro. Si la concentración de neurotransmisores es más alta o más baja de lo normal, desencadena enfermedades cerebrales para las cuales se inyectan neurotransmisores como tratamiento. Por lo tanto, la medición precisa de la concentración de neurotransmisores es crucial para investigar la causa o durante el tratamiento de enfermedades cerebrales.
Anteriormente, las concentraciones de neurotransmisores se medían insertando un tubo de líquido cefalorraquídeo de 0,5 mm en el cerebro. Este método podría dañar los tejidos del cerebro y el tubo, que está conectado a varias secciones del cerebro, impide el análisis de los neurotransmisores en segmentos específicos. Además, el análisis de correlación entre los neurotransmisores y la actividad cerebral ha sido un desafío, ya que no se pudieron medir las señales cerebrales que son los principales indicadores de la actividad cerebral normal.
Un equipo de investigación dirigido por el Dr. Il-Joo Cho en el Instituto de Ciencias del Cerebro del Instituto de Ciencia y Tecnología de Corea (KIST, presidente Seok-jin Yoon) anunció que había desarrollado un chip cerebral multifuncional subminiatura que integraba el canal de fluidos para extraer líquido cefalorraquídeo, el canal de fluidos para inyectar medicamentos y el electrodos que miden las señales cerebrales, para superar las limitaciones.
El equipo de investigación había publicado previamente un artículo en una revista internacional sobre el desarrollo del primer chip cerebral del mundo que puede inyectar medicamentos y medir señales simultáneamente. También integraron un tubo de fluido para extraer el líquido cefalorraquídeo, ya que lo consideraron fundamental para analizar la actividad cerebral y las señales cerebrales. El chip desarrollado tiene 1/8 del tamaño del actual dispositivo comercial de extracción de líquido cefalorraquídeo, minimiza el daño de los tejidos cerebrales durante el proceso de inserción y permite un análisis preciso de las actividades cerebrales mediante la observación de neurotransmisores y señales cerebrales. Además, el líquido cefalorraquídeo se extrae a baja presión a través del pequeño tubo de líquido para minimizar los bloqueos de canales que se producen por el uso prolongado.
Imagen óptica de la sonda neuronal MEMS bimodal empaquetada. Crédito: Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST)
Insertaron el chip cerebral multifuncional en un ratón vivo para extraer su líquido cefalorraquídeo y medir las señales cerebrales. Después de inyectar una sustancia que controla la actividad neurológica en el ratón, el neurotransmisor y el cambio de señal cerebral se examinaron a lo largo del tiempo para verificar el efecto del tratamiento de la sustancia desde múltiples aspectos. En consecuencia, el chip cerebral desarrollado se confirmó como una nueva herramienta que potencialmente puede verificar el medicamento para el tratamiento de enfermedades cerebrales.
Dr. Il-Joo Cho dijo: «El nuevo chip cerebral es pequeño, pero puede realizar funciones simultáneamente. Será útil para minimizar el daño cerebral y estudiar la causa y el tratamiento de las enfermedades cerebrales. Esperamos que el sistema que desarrollamos se aplique a animales modelo de enfermedades cerebrales y contribuir al desarrollo de tratamientos para enfermedades cerebrales».
Explore más
Investigadores examinan pruebas cerebrales de pacientes con COVID-19 Más información: Uikyu Chae et al, Sonda neuronal bimodal para monitoreo químico y eléctrico altamente co-localizado de actividades neuronales en vivo, Biosensores y Bioelectrónica (2021). DOI: 10.1016/j.bios.2021.113473 Información de la revista: Biosensors and Bioelectronics
Proporcionado por el Consejo Nacional de Investigación de Ciencia y Tecnología Cita: Chip cerebral multifuncional subminiatura analiza el cerebro actividad desde múltiples aspectos (2 de diciembre de 2021) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2021-12-subminiature-multifuncional-brain-chip-multiple.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.