Akár a Parkinson-kórt is gyógyíthatja az újgenerációs agyi implantátum

A grafénból készült chip egy barcelonai startup, az Inbrain Neuroelectronics találmánya, és nagyon előrehaladott állapotban van, mert még idén nyáron megkezdik az emberi tesztelését. Az implantátum képes az agyból származó jelek rögzítésére és továbbítására egy számítógép felé, elemzés céljából. Ehhez hasonló BCI-ket már használtak orvosi diagnosztikában, beszédképtelen emberek kommunikációs eszközeként és külső berendezések, például robotvégtagok irányítására. Az Inbrain azonban ezeknél fejlettebb megoldásban gondolkodik: azt tervezi, hogy a BCI technológiáját terápiás eszközként használja Parkinson-kórban szenvedő betegeken – írja az IEEE Spectrum.

Miért pont grafén?

Mivel az Inbrain idegi interfésze grafénból készült, érdekes tulajdonságai vannak, például az, hogy egyszerre képes jeleket rögzíteni és stimulálni. Ráadásul egy olyan problémára is hatékony választ ad, ami a BCI technológiában tipikusan használt fémchipeknél rendre jelentkezik: a Faraday-reakcióra. Ez az elektrokémiai folyamat a fém elektróda és az elektrolit oldat között zajlik. Mivel az agyszövet nagyrészt vizes elektrolitokból áll, a reakciók idővel csökkentik a fémchipek hatékonyságát. Az Inbrain éppen ezért cserélte ki a tipikusan használt fémeket grafénre, ami kiváló elektromos vezetőképességgel rendelkezik.

Mivel a grafén lényegében szén és nem fém, Carolina Aguilar vezérigazgató szerint 200-szor több töltést képes leadni anélkül, hogy Faraday-reakció lépne fel. Ennek eredményeként az anyag végig stabil marad a terápiás eszközként történő használathoz szükséges milliónyi stimulációs impulzus során.

Az első emberi tesztet a Manchesteri Egyetemen fogják végrehajtani, ahol a platformot egy agydaganat eltávolítása során használják majd. „A chipet a daganat eltávolítása során helyezik el, hogy nagyon nagy felbontásban olvassa a jeleket, amelyek megmutatják a sebésznek, hol van daganat és hol nincs” – magyarázta Aguilar. Ez lehetővé teszi a sebészek számára, hogy mikrométeres pontossággal távolítsák el a daganatot, miközben megőrzik a funkcionális, például kognitív és beszédképességért felelős területeket.

Így kezelhetik vele a Parkinson-kórt

Bár a manchesteri teszt célja az agyműtét támogatása, ugyanaz a technológia végül Parkinson-kórban szenvedő betegek kezelésére is használható lehet. Ennek első ékes bizonyítéka, hogy az Inbrain rendszere tavaly szeptemberben megkapta az amerikai gyógyszerfelügyelet „áttörést jelentő eszköz” megjelölését, egyben engedélyét arra, hogy Parkinson-kóros betegeknél kiegészítő terápiákhoz alkalmazzák. Az Inbrain chipje a kezelés során a mozgásokért felelős területekhez kapcsolódik, majd dekódolja az üzeneteket, amivel az agy utasítást ad a végtagoknak egy lépés megtételére vagy egy kar felemelésére. Erre korábbi BCI eszközök is képesek lehetnek, viszont az Inbrain chipje mikrométeres pontossággal képes dekódolni a Parkinson tüneteivel kapcsolatos biomarkereket, például a remegést, a merevséget és a járási nehézségeket. Fontos megjegyezni: a chip első iterációja önmagában nem kezeli a Parkinson tüneteit, hanem lehetővé teszi a kezeléshez használt gyógyszerek minden korábbinál precízebb és pontosabb adagolását.

„A Parkinson-kóros betegek hatalmas mennyiségű gyógyszert szednek, amelyeket idővel módosítani kell, hogy lépést tartsanak a betegekben kialakuló rezisztenciával, amit legalább 50 százalékkal, a jövőben pedig, ahogy az eszközeink egyre pontosabbá válnak, még többel tudunk csökkenteni” – állítja Aguilar.

Gábor János, NEW technology