ژل تزریق شده به حیوانات زنده به الکترود تبدیل می شود

محققان به زالو ژلی تزریق کردند که به یک الکترود نرم تبدیل می‌شود و به آنها اجازه می‌دهد انقباضات عضلانی آن را کنترل کنند – این ژل در نهایت می‌تواند در مغز برای درمان بیماری‌های عصبی بدون جراحی استفاده شود.

توسط Karmela Padavic-Callaghan

نشان داده شده است که ژل تزریقی که در داخل بدن به یک ماده رسانا تبدیل می شود، توانایی شنای گورخرماهی را مختل نمی کند و همچنین برای کنترل ماهیچه های زالوهای مرده استفاده می شود. در نهایت، می توان آن را برای درمان بیماری های عصبی بدون نیاز به کاشت الکترود به مغز انسان تزریق کرد، فرآیندی که می تواند به بافت آسیب برساند.

مگنوس برگرن از دانشگاه لینشوپینگ در سوئد و همکارانش ژل تزریقی ساخته شده از بسیاری از مولکول‌های نوعی ماده شیمیایی به نام مونومر، به علاوه آنزیم‌هایی که هنگام تجزیه قندها باعث واکنش می‌شوند. آنزیم ها پراکسید هیدروژن تولید می کنند که با مونومرها به گونه ای واکنش نشان می دهد که در یک پلیمر در داخل بدن ترکیب می شوند و یک الکترود نرم و انعطاف پذیر تشکیل می دهند.

محققان این ژل را طوری طراحی کردند که با قندهایی مانند گلوکز که از قبل در بافت های حیوانی وجود دارد کار کند. آنها آن را روی گورخرماهی و زالوی طبی آزمایش کردند زیرا آناتومی این حیوانات به خوبی شناخته شده است.

محققان این ژل را به باله‌ها، مغز یا قلب نه گورخرماهی تزریق کردند، جایی که با موفقیت به‌صورت خود مونتاژ شد و با تبدیل شدن به الکترود درون ماهی تقریباً شفاف تیره شد. ماهی پس از تزریق به شنا کردن عادی ادامه داد. برگرن و همکارانش پس از تشریح ماهی، ولتاژی را به تکه‌هایی از بافت مغزی که پر از ژل تبدیل‌شده بود اعمال کردند و دریافتند که الکتریسیته مانند زمانی که الکترودهای معمولی در مغز ماهی قرار داده شده بود، از آن‌ها عبور می‌کند.

برای آزمایش اینکه آیا الکترودهای نرم به اندازه کافی هدایت می شوند تا بر بدن حیوان تأثیر بگذارند، محققان مقداری ژل روی الکترودهای فلزی استاندارد اضافه کردند، ژل را تبدیل کردند و الکترودهای پوشش داده شده را از طریق برش های کوچک وارد عصب مرکزی سه زالو مرده کردند. هنگامی که آنها برق را از طریق این الکترود ترکیبی عبور دادند، ماهیچه های حیوانات منقبض شدند.

دیوید مارتین می گوید: ساختن الکترودهای نرم در داخل مغز به جای قرار دادن آنها از بیرون، تا حدودی مشکل به اصطلاح “چنگال و ژله” را کاهش می دهد – دشواری ایجاد اتصال موثر ابزارهای سفت و سخت با بافت های زنده نرم به دلیل ویژگی های مختلف مواد آنها. در دانشگاه دلاور

Claudia Tortiglione در شورای ملی تحقیقات ایتالیا می گوید که ژل ممکن است در هر نوع بافتی بدون تنظیم ترکیب شیمیایی آن کار نکند. او می‌گوید به‌ویژه، اگر قندهای مورد نیاز برای تقویت واکنش خودآرایی در بافت وجود نداشته باشد، ژل تغییر نخواهد کرد.

برگن می‌گوید: «ما در حال حاضر نسخه‌های جدیدی از ژل را با مواد شیمیایی تنظیم‌شده درست می‌کنیم که می‌تواند منجر به تشکیل الکترودها فقط در برخی بافت‌های خاص شود. در نهایت می‌خواهیم بافت‌هایی مانند پلاک‌هایی در مغز که باعث بیماری می‌شوند را هدف قرار دهیم.» چنین الکترودهایی می توانند بخشی از درمان های تحریک الکتریکی شوند که قبلاً برای سرکوب لرزش در شرایطی مانند بیماری پارکینسون استفاده شده است.