توسعه‌ی کاربرد روش‌های درمانی مبتنی بر فراصوت برای درمان اختلالات و سرطان‌های مغزی با استفاده از ایمپلنت‌های سرامیکی جمجمه‌ای تولید شده توسط UC Riverside

روش‌های مبتنی بر استفاده از امواج فراصوت دارای توان بالقوه‌ی زیادی برای درمان بیماری‌های عصبی و سرطان هستند، اما فرستادن امواج صوتی از طریق جمجمه به مغز کار آسانی نیست. برای حل این مشکل، محققینی از دانشگاه California Riverside، یک ایمپلنت سرامیکی جمجمه تولید کرده‌اند که پزشکان به کمک آن می‌توانند در زمان دلخواه و به صورت مکرر اقدام به انجام درمان‌های فراصوتی کنند. این پژوهش در قالب یک مقاله در مجله‌ی Advanced Healthcare Materials و تحت عنوان Novel Cranial Implants of Yttria Stabilized Zirconia as Acoustic Window for Ultrasonic Brain Therapy منتشر شده است. Guillermo Aguilar و Javier E.Garay رهبری تیم را بر عهده داشتند. امواج فراصوت برای درمان اختلالات مغزی مثل بیماری پارکینسون یا آلزایمر٬ کشتن سلول‌های سرطانی٬ رفع لختگی خون ناشی از سکته و همچنین باز کردن سد خونی مغزی برای دارو رسانی بهتر به کار می‌روند. جمجمه‌ی انسان، یا کرانیوم، بین ۲ تا ۸ میلی متر ضخامت دارد و نسبتا متراکم است، و این یعنی بیشتر امواج صوتی قبل از این که به مغز برسند، بازتاب یا جذب می شوند.

این تیم تحقیقاتی برای کمک به پزشکان در رساندن امواج فراصوت به مغز، موادی شفاف و سرامیکی را که قابلیت جایگزینی بخشی از جمجمه را داشتند، تولید و آزمایش کردند و این امر موجب انتقال آسان و هدفمند امواج فراصوت به مغز شد. این مواد، که یک تغییر جدید از مواد سرامیکی YSZ هستند، غیر متخلخل بوده و اجازه‌ی عبور امواج فراصوت غیر متمرکز با شدت کم را می‌دهد.

مواد سرامیکی بسیار نوید بخش هستند٬ زیرا زیست‌سازگارند، بسیار سخت و مقاوم در برابر شکستن و بنابراین مناسب برای استفاده به عنوان ایمپلنت‌‌ها می‌باشند. این تیم قبلا یک ایمپلنت جمجمه از جنس YSZ برای درمان‌های مبتنی بر لیزر، که در حال حاضر در آزمایشات پیش کلینیکی استفاده می‌شود، ایجاد کرده است. مواد فعلی را می توان برای ارائه‌ی درمان‌های مبتنی بر هم لیزر و هم فراصوت استفاده کرد. Aguilar می گوید: این مواد از قبل در تاج‌های دندانی و جایگزین‌های لگنی استفاده می‌شده است؛ تیم ما در حال تلاش برای توسعه‌ی کاربرد آن‌ها در تشخیص و درمان طیف گسترده‌ای از آسیب‌های مغزی و اختلالات عصبی است.

Garay گفت: یافته‌ها می‌تواند کاربردهای Zirconia را گسترش دهد. مهم است که درک کنیم که Zirconia که ما توسعه دادیم برای این کاربرد خوب عمل می کند زیرا ما آن را با تخلخل خیلی پایین طراحی کرده ایم. تخلخل، یک نقص معمول در سرامیک‌های تولید شده توسط روش‌های قدیمی، همان طور که ما در این مقاله نشان می‌دهیم٬ به طور قابل توجهی عبور فراصوت را کمتر می‌کند.

دفتر تجاری سازی UCR برای مواد تولیدی بیان شده درخواست ثبت پتنت داده‌اند.

منبع: www.sciencedaily.com