حسگری برای تصویربرداری MRI که به راحتی و با کمترین تهاجم در مغز کاشته می‌شود

محققان دانشگاه MIT، حسگری طراحی کرده‌اند که می‌تواند بدون نیاز به جریان برق یا سیم‌های اتصال در مغز کاشته شود. این دستگاه که می‌تواند جریان‌های بسیار کوچک الکتریکی در مغز و سیگنال‌های نوری تولید شده توسط پروتئین‌های لومینسانس را شناسایی کند، با اسکنر MRI در خارج از بدن انسان، همکاری می‌کند.

پژوهشگر پسا دکترا Aviad Hai می‌گوید: دستگاه جدید ما نیازی به باتری یا منبع تغذیه خارجی نداشته و بی سیم است. این دستگاه می‌تواند مسیر حرکت ما به سمت حسگرهای با کمترین میزان تهاجمی بودن، که بتوانند حتی با یک تزریق وارد مغز شوند را هموار کند. دستگاه ما با تغییر سیگنال‌های MRI در نزدیکی خودش با اسکنر MRI همکاری می‌کند و می‌تواند با استفاده از توانایی‌های سه بعدی MRI به ما یک سری اطلاعات حجمی از مغز بدهد، اطلاعاتی که به شدت در علوم اعصاب و مغز و اعصاب به آن نیاز است.

برای ساخت این حسگر،‌ آن‌ها یک آنتن رادیویی را تا حد چند میلی‌متر کوچک کردند، به قدری کوچک که بتواند مستقیماً در مغز کاشته شود. اسکنر MRI در بیرون بدن انسان، امواج رادیویی تولید شده توسط آب در بافت مغزی را شناسایی می‌کند. در ابتدا، حسکر MRI در مغز انسان با فرکانسی مشابه فرکانس امواج رادیویی منتشر شده از اتم‌های هیدروژن تنظیم می‌شود. هنگامی که حسگر یک سیگنال الکترومغناطیسی دریافت می‌کند، تنظیماتش تغییر می‌کند و دیگر با فرکانس اتم‌های هیدروژن یکسان نخواهد بود. اسکنر MRI خارجی، می‌تواند این تغییر را دریافت کند. دانشمندان MIT توانستند نشان دهند که دستگاه آن‌ها به اختلاف پتانسیل‌های مقیاس زیستی در حد میلی ولت هم حساس است، مشابه آنچه بافت‌های زنده خصوصا مغز تولید می‌کنند.

های می‌گوید: ما می‌توانیم نسخه‌های کوچک‌تر و منعطف‌تر را هم بسازیم. این امر به این معنی است که ما قادر خواهیم بود آن‌ها را در تعداد زیاد، بدون نیاز به جراحی‌های بزرگ به مغز تزریق کنیم و اطلاعاتی در مقیاس‌های بزرگ از کل حجم مغز دریافت کنیم.

این فناوری بخشی از موج ایجاد شده در رابطه با ساخت حسگرهایی است که می‌توانند با دستگاه‌های تصویربرداری غیر تهاجمی، همکاری کنند. غیر از MRI، حسگرهای بر مبنای فراصوت، که توسط دانشگاه‌های Caltech و UC Barkeley تولید شده‌اند نیز می‌توانند به کار روند. در آینده‌ای نزدیک همین موج باعث کاربردی شدن این فناوری در حوزه‌های بالینی خواهد شد.

منبع: novuslight.com، nature.com