Kronik, lokal intraserebral ilaç verilmesi için minyatür nöral sistem

Canan DAĞDEVİREN’in Beyin İğnesi Projesi tamamlandı. Elde edilen bulgular ışığında, iğne yardımıyla doğrudan beyne ilaç salınımı mümkün olacak.  MIT’li (Massachusetts Institute of Technology ) araştırmacılar, 1 milimetreküp’e kadar beyin bölgesine ilaç enjeksiyonunu mümkün kılan minyatür ilaç taşıma sistemi geliştirdiler. Üstelik bu ilaç salınımı beynin normal fonksiyonlarını bozmadan beyni etkileyen hastalıkların tedavisini mümkün kılıyor.

Canan DAĞDEVİREN, projenin tamamlanmasını sosyal medya hesaplarından “Ölümlü dünyada hakikat gördüm.” #aşıkveysel Beyin ignesi projemiz an itibariyle tamamlanmis ve dergide yayınlanmış bulunuyor. Bu projenin esin kaynağı, 38 yaşında beyin kanseri nedeniyle hayata veda eden sevgili yengeciğim, Doğrucan’in bugün doğum günü. Rahat uyu güzel kadın. “ cümleleri ile paylaştı.



Canan Dağdeviren sistemin, “İntravenöz veya oral yoldan yapabileceğimiz şeylere kıyasla çok az sayıda ilacın infüze edilebileceğini ve ayrıca ilaç infüzyonu ile davranış değişikliklerinin manipüle edilebileceğini” söylüyor.

MIT’den David H. Koch Enstitüsü Profesörü Robert Langer “biyofarmasötiklerin verilmesinde ve beynin biyolojik olarak algılanmasında yeni yollar sağladığı gibi, bu mikronluk cihazın beyin hastalıklarını anlamada çok büyük etkisi olacağına inanıyoruz” diyor.

Beyinde kullanılan ilaçlar genellikle  nörotransmitterler ve onlarla etkileşen hücre reseptörleri ile etkileşir. Örneğin;  l-dopa, Parkinson hastalığının tedavi sürecinde kullanılan bir dopamin öncüsüdür, Prozac ise depresyon hastalarında serotonin düzeyini artırmak için kullanılmaktadır. Bu ilaçlar yan etkiler doğurabilir nedeni ise hareketleridir. Yeni geliştirilen bu iğne teknolojisi ile sadece gerekli görülen bölgeye enjeksiyon yapılarak bunun önüne geçilmiş olunuyor.

Araştırmacılardan Prof. Michael Cima “Merkezi sinir sistemi ilaçlarıyla ilgili sorunlardan biri, spesifik olmamaları ve bunları oral olarak alıyorsanız vücutta her yere gitmeleridir. Maruz kalmayı sınırlamamızın tek yolu beyindeki bir milimetre küpe ulaşmaktır ve bunu yapmak için son derece küçük kanüller olması gerekir ” diyor.

Araştırma ekibi, çok küçük alanları hedef alan minyatür bir kanül (tıbbı ilaç vermek için kullanılan ince bir tüp- tıp dilinde) geliştirmek için yola koyuldu. Araştırmacılar mikrofabrikasyon teknikleri kullanarak, yaklaşık 30 mikrometre çapında ve 10 santimetreye kadar olan uzunlukta tüpler geliştirdiler. Tüpler yaklaşık 150 mikron çapında paslanmaz çelik bir iğne içerisinde bulunuyor.

Daha sonra ise  kanüller küçük pompalara bağlandı. Araştırmada bu pompaları kullanarak farelerin beyinlerine küçük dozlarda ilaç verebileceklerini gösterildi. Bir deney düzeneğinde, beyinde bulunan ve hareketi kontrol etmeye yardımcı olan substantia nigra adlı bir beyin bölgesine, muscimol adı verilen bir ilaç enjekte edildi.

Dağdeviren; “Cihaz, özelleştirilebilir olduğundan, gelecekte farklı kimyasallar için veya ışınlar için farklı kanallara sahip olabiliriz ve Parkinson hastalığı veya Alzheimer gibi tümörleri veya nörolojik bozuklukları hedef alabiliriz ” diyor.

Cihaz ayrıca bağımlılık veya obsesif kompulsif bozukluk gibi davranışsal nörolojik bozukluklar için potansiyel yeni tedavilerin geliştirilmesini kolaylaştırabilir. MIT’nin Beyin Araştırmaları bölümü üyesi Ann Graybiel; “Bilim insanları sinirsel bozuklukları tedavi etmek için bir terapötik molekül belirleyebilseler dahi, terapiyi doğru hücrelere nasıl taşıyacakları konusunda sorunları var. Beyin çok yapısal olarak karmaşık olduğundan ilaçları veya ilgili terapötik ajanları bölgesel olarak sunmak için yeni doğru yollara acilen ihtiyaç duyuluyor “diyor.


Şekil 1. Minyatürize bir nöral ilaç verme sistemi: MiNDS. (A) patlamış bir görünüm ile bir minyatür nöral ilaç dağıtım sistemi (MiNDS) şematik gösterimi  anahtar cihaz bileşenlerinin (sağ alt giriş) ve siyah okdaki anahtar aygıt bileşenleri ile hizalanan borosilikat (BS) hizalayıcı ucunun büyütülmüş bir görünümü yön (sol, üst iç). (B) L-MiNDS ve S-MiNDS’nin görüntüsü; elektrik bağlantısı [tungsten (W) elektrot] ve akışkan kanalları [borosilikat (BS)] belirtilmiştir. L-MiNDS ucunun (C) taramalı elektron mikroskobu (SEM). (D) (C) ‘de kırmızı kesikli kutuda bir BS hizalama ucunun büyütülmüş görünümü. Sağ ek, büyütülmüş görünümü gösterir. W elektrot sarı çizgili kutu içinde. (E) implante MiNDSs tarafından oluşturulan bıçak yarasını gösteren yatay beyin dilimleri Temsilcisi konfokal floresan görüntüleri, İmplantasyondan 8 hafta sonra (n = 5 sıçan). DNA için immünhistokimyasal boyama (4 ′, 6-diamidino-2-fenilindol, mavi), astrositler [gliyal fibriler asidik protein (GFAP),yeşil], mikroglia [iyonize kalsiyum bağlayıcı adaptör molekülü 1 (Iba1), kırmızı], nöronlar (NeuN, mor) ve birleştirilmiş sinyaller gösterilmiştir. Sonuçlar yoğunluklara göre normalize edilir. 900 ila 1100 awaym uzakta ve 50-m kutuları içine ortalama. Hesaplanan hata çubukları SD’lerdir.


Tepki;

Araştırmacılar kanülün ucuna, nöron elektriksel aktivitesinin ilaç tedavisinden sonra değişimini izlemek için kullanılacak elektrotu birleştirebildiklerini gösterdiler. Tedaviyi takiben yaşanabilecek kimyasal ve mekaniksel değişikliklerin modellemesi yapılıyor.

İstenilebilen ölçüde imal edilebilen kanüller sayesinde  insan beyni başta olmak üzere farklı boyutlardaki beyinlerde kullanımının mümkün kılındığı söyleniyor.

Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri ve Ulusal Biyomedikal Görüntüleme ve Biyomühendislik Enstitüsü tarafından finanse edildi.

Kaynaklar ve İleri Okuma:


”http://stm.sciencemag.org/content/10/425/eaan2742”


Bu makaleyi 4 dakikada okuyabilirsiniz.
zvr
Bu içeriğe emoji ile tepki ver !

Yönetici

Moleküler Biyoloji ve Genetik

Bir Cevap Yazın