نیوزتل: دانشمندان یک ایمپلنت محرک مغز طراحی نموده اند که بوسیله تنفس انسان شارژ می شود.
به گزارش نیوزتل به نقل از ایسنا و به نقل از نیواطلس، ایمپلنت هایی که فعالیت الکتریکی مغز را تنظیم می کنند، برای درمان علایم پارکینسون برای دهه ها مورد استفاده قرار گرفته اند، و بتازگی ما شاهد قابلیت های بیشتری از آنها هستیم. حالا یک طراحی جدید می تواند تجربه زندگی با این دستگاهها را بهبود بخشد. در این طرح جدید از ژنراتورهای تریبوالکتریک(برق مالشی) یکپارچه برای تبدیل حرکات تنفسی کاربر به الکتریسیته استفاده شده است.
تحریک عمیق مغز شامل کاشت سیم های کوچک در نواحی مورد نظر مغز برای ارسال پالس های الکتریکی خفیف و مداخله برای اصلاح فعالیت الکتریکی غیرعادی در اندام ها است. این روش در سال ۱۹۹۷ برای درمان لرزش های ناشی از بیماری پارکینسون تایید شد، اما بتازگی شاهد این بوده ایم که دانشمندان آنرا برای درمان افسردگی و رفتارهای تکانشی با نتایج اولیه امیدوارکننده ای تطبیق داده اند.
سالانه حدود ۱۵۰ هزار بیمار این ایمپلنت ها را دریافت می کنند که زیر پوست قفسه سینه قرار می گیرد و سیم های آن به سمت مغز می رود. هم اکنون، دستگاهها با باتری هایی کار می کنند که هر دو یا سه سال یک دفعه نیاز به تعویض دارند و هر بار برای تعویض آنها باید فرد تحت یک عمل جراحی قرار بگیرد.
ما شاهد پیشرفت های جالبی در فناوری ضربان سازها بوده ایم که برای حل مشکلی مشابه در بیماران مبتلا به اختلالات ریتم قلب طراحی شده اند. پژوهشگران نمونه های اولیه ای از ضربان سازها را ارایه داده اند که می توانند توسط عضلات پیکر شخص یا حتی ضربان قلب آنها شارژ شوند.
حالا دانشمندان دانشگاه کنتیکت از این ایده ها در ساخت ایمپلنت های تحریک عمیق مغز بهره برده اند. آنها برمبنای اثر تریبوالکتریک(برق مالشی) تولید شده اند. اثر برق مالشی نوعی الکتریسیته تماسی است که در آن دو ماده مختلف در تماس با یکدیگر دارای بار الکتریکی مخالف هم می شوند. مشابه زمانی که یک بادکنک به موهای شما برخورد می کند.
پژوهشگران یک دستگاه تحریک عمیق مغزی طراحی نموده اند که می تواند این نوع انرژی را بوسیله حرکات تنفسی فرد جمع آوری کند. ایمپلنت از لایه هایی از مواد تریبوالکتریک تشکیل شده است که از اصطکاک برق تولید می کند. این الکتریسیته تولید شده یک ابرخازن زیست سازگار را شارژ می کند که به محرک عمقی مغز انرژی می دهد.
اسرا السانادیدی(Esraa Elsanadidy)، نویسنده این مطالعه می گوید: ما با بهره گیری از نانومواد جدیدی که در تماس با یکدیگر انرژی قابل توجهی تولید می کنند، نانو ژنراتور تریبوالکتریک خودرا ساختیم. این نانو ژنراتور انرژی کافی جهت راه اندازی یک محرک عمقی مغز را فراهم می آورد.
این تیم دستگاه خودرا روی یک خوک شبیه سازی شده آزمایش کردند که متشکل از یک ریه خوک بود که می توانست بوسیله یک پمپ با هوا پر و خالی شود. مشابه آن چه در دم و بازدم رخ می دهد. این حرکات موجب ایجاد مالش بین مواد تریبوالکتریک و در نتیجه تولید الکتریسیته شد که محرک توانست با بهره گیری از آن ۶۰ پالس الکتریکی در ثانیه تولید نماید. سپس از آنها برای تحریک بافت مغز موش در خارج از بدن موجود استفاده شد.
پژوهشگران قصد دارند این سیستم را روی حیوانات بزرگ تر آزمایش نمایند.
این تحقیق در مجله Cell Reports Physical Science انتشار یافته است.

منبع: نیوزتل