Готовий до перших випробувань: пристрій, який стане проривом у хірургії пухлин мозку

Міжнародна команда вчених готова розпочати перші клінічні випробування графенового чипа – пристрою, який покликаний кардинально змінити підхід до хірургічного лікування пухлин головного мозку.

– Мозковий чип може визначати ракові клітини за відмінностями в їхніх електричних випромінюваннях порівняно зі здоровими нервовими тканинами, – йдеться в повідомленні.

Нобелівська премія

Пристрій розміром із поштову марку виготовлено з графену – матеріалу, який у 200 разів міцніший за сталь і товщиною всього в один атом.
Графен був винайдений 20 років тому вченими Манчестерського університету Андре Геймом і Костянтином Новосьоловим, які згодом отримали Нобелівську премію з фізики 2010 року за свої дослідження.

Науковці відтоді працюють над використанням чудових провідних властивостей графену для розробки нових електричних і магнітних датчиків та інших пристроїв.

Однак гнучкий мозковий чип, який зараз випробовується в лікарні Salford Royal, вітають як перший у медицині.

Таємниця імпульсів клітин мозку

Пристрій інтерфейсу мозок-комп’ютер (BCI) було розроблено та виготовлено міжнародною групою вчених з метою перетворити моніторинг електричних імпульсів клітин мозку, використовуючи частоти, які раніше не могли бути виявлені.

Така мета має життєво важливе значення, зазначають лікарі. У Великій Британії щорічно понад 12 700 осіб діагностують пухлини мозку, і понад 5 000 щорічних смертей приписуються цьому захворюванню.

Однак команда, що стоїть за пристроєм BCI, також вважає, що він допоможе вченим вивчати багато інших станів, включно з інсультом та епілепсією, оскільки дасть їм змогу набагато краще зрозуміти, як електричні сигнали передаються здоровими клітинами, порівняно з клітинами, на які впливають патологічні стани.

Як це працює

Для використання пристрою в пацієнта видаляють частину черепа, і крихітний тонкий чип, що має тисячі електричних контактів, поміщають на його мозок. Передавачі посилають електричні сигнали для стимуляції клітин мозку, а крихітні приймачі вловлюють їхні відповіді.

– Це дає змогу хірургічній бригаді ідентифікувати нейрони, розташовані дуже близько до пухлини, і це надзвичайно важливо, – зазначають дослідники.

Якщо пухлина розташована в таких частинах мозку, як ті, що відповідають за мовлення, бригаді потрібно буде бути особливо обережною. Керуючись сигналами графенового чіпа, вони можуть видаляти хворі клітини з більшою точністю і впевненістю.

Здатність чіпа BCI виявляти сигнали дуже високої і дуже низької частоти від клітин мозку також важлива з інших причин. Відомо, що під час інсультів та епілептичних нападів клітини в уражених частинах мозку надсилають сигнали дуже низької частоти, і ця технологія відкриває новий спосіб досліджувати, що відбувається одразу після того, як людина переживає одну з цих подій, резюмують науковці.