Nanoimplantáty sa už dostanú do mozgu aj bez skalpela. Potenciál tejto technológie je revolučný

KĽÚČOVÉ ZISTENIA:

• Implantáty sú miliardkrát menšie než zrnko ryže.

• Využívajú imunitné bunky na prechod do mozgu.

• Napájanie prebieha bezdrôtovo pre presnú stimuláciu neurónov.

Neurotechnológia, teda snaha prepojiť ľudský mozog s elektronikou, dlhodobo naráža na jednu masívnu a brutálnu prekážku. Tou prekážkou je naša vlastná lebka. Súčasné metódy, ktoré poznáme z nemocníc alebo z projektov ako Neuralink, vyžadujú invazívny chirurgický zákrok. Vŕtanie do lebky, takzvaná kraniotómia, nesie so sebou obrovské riziká infekcie, krvácania a poškodenia jemného tkaniva, nehovoriac o astronomických nákladoch na takúto procedúru.

Tím výskumníkov z Massachusettského technologického inštitútu však prichádza s konceptom, ktorý znie ako vystrihnutý z vedecko-fantastického románu, no stáva sa realitou v laboratóriách. Ich prístup, nazvaný cirkulatronika, obchádza potrebu skalpela a vŕtačky tým, že využíva prirodzené diaľnice nášho tela – krvný obeh. Namiesto dobýjania sa do pevnosti zvonku, posielajú technológiu dnu cez zásobovacie trasy.

Jadrom tejto technológie sú mikroskopické elektronické zariadenia, ktorých rozmery sú ťažko predstaviteľné. Sú miliardkrát menšie ako zrnko ryže, čo im umožňuje voľne plávať aj v tých najtenších kapilárach bez rizika ich upchatia. Tieto nanočipy sú vyrobené z organických polovodičových polymérov a kovových filmov, pričom využívajú výrobné procesy kompatibilné s bežnou produkciou čipov. Ich miniatúrne rozmery sú však len polovicou úspechu.

Druhým, nemenej geniálnym krokom, je spôsob dopravy. Mozog je chránený prísne stráženou hematoencefalickou bariérou, ktorá neprepustí takmer žiadne cudzie látky. Aby vedci tento obranný val prekonali, využili metódu trójskeho koňa. Nanočip chemicky naviazali na živú bunku, konkrétne na monocyt, čo je typ bielej krvinky. Tieto bunky majú prirodzenú schopnosť migrovať k miestam zápalu a prechádzať cez bariéry tkanív.

Keď sa takýto hybrid vstrekne do krvného obehu, imunitný systém ho ignoruje, pretože vidí len vlastnú bunku. Monocyt následne prepašuje elektronický náklad priamo do cieľovej oblasti v mozgu autonómne, bez potreby zložitej navigácie chirurgom, čím sa radikálne znižuje riziko pre pacienta.

Po tom, čo sa čipy dostanú na svoje miesto, zostávajú pasívne, až kým nie sú aktivované zvonku. Napájanie je riešené elegantne a bezdrôtovo. Externý vysielač posiela elektromagnetické vlny, napríklad v blízkom infračervenom spektre, ktoré prenikajú tkanivom. Čipy tieto vlny zachytia, premenia na elektrickú energiu a použijú ju na presnú stimuláciu okolitých neurónov.

Tento proces, známy ako neuromodulácia, dokáže ovplyvňovať aktivitu mozgu bez trvalého poškodenia. Potenciál tejto technológie pre medicínu je revolučný. Predstavuje demokratizáciu neurochirurgie, kde by liečba ťažkých stavov ako epilepsia, Parkinsonova choroba či depresia nemusela znamenať náročnú operáciu, ale len jednoduchú injekciu v ambulancii.

Navyše, technológia umožňuje nielen stimuláciu, ale aj zber dát, čím otvára cestu k obojsmernej komunikácii medzi mozgom a počítačom. To všetko bez jedinej jazvy na hlave pacienta, čo by mohlo sprístupniť pokročilú liečbu miliónom ľudí po celom svete.

PREČO JE TO DÔLEŽITÉ: Neinvazívna implantácia čipov cez cievy môže sprístupniť liečbu mozgových porúch bez rizík otvorenej operácie.

^{Zdroj: medscape.com foto: depositphotos.com}