الکترودی برای رصد مستمر سطح دوپامین در مغز

محققان با استفاده از نانومیله‌های اکسید روی، الکترودی ساختند که قادر است به صورت مستمر و طولانی‌مدت، میزان دوپامین مغز را پیمایش کند.

دوپامین به عنوان یک انتقال‌دهنده عصبی در سیستم عصبی مرکزی نقش مهمی ایفا می‌کند و بر عملکردهای مختلف مغز مانند انگیزه، حافظه و پاداش تأثیر می‌گذارد.

به گزارش ایسنا، سطح دوپامین غیر طبیعی در مغز با شروع بیماری‌های دژنراتیو مغزی مرتبط است و نظارت مستمر میزان دوپامین در بیماران مبتلا به اختلالات عصبی برای تشخیص دقیق و درمان آن‌ها بسیار مهم است.

پروب‌های کاشت مغز فعلی برای اندازه‌گیری دوپامین به طور معمول نیاز به استفاده از حداقل دو پروب جداگانه دارند و اغلب دارای ساختاری سفت و سخت هستند که برای بافت نرم مغز نامناسب است.

این مسائل می‌تواند منجر به آسیب به بافت یا التهاب شود و توانایی پروب‌ها را برای نظارت دقیق و مستمر سطح دوپامین به خطر می‌اندازد. اگرچه تلاش‌هایی برای توسعه پروب‌های قابل کاشت در مغز با استفاده از دستگاه‌های انعطاف‌پذیر انجام شده است، اما این راهکارها اغلب به پروب‌های بزرگ یا چندگانه نیاز دارند که خطر قابل توجهی از قبیل ایجاد آسیب قابل توجه به مغز را در پی دارد.

برای غلبه بر محدودیت پروب‌های موجود، محققان DGIST در کره جنوبی وسیله‌ای نوآورانه برای اندازه‌گیری غلظت دوپامین ساختند که به طور دقیق و در زمان واقعی می‌تواند پایش میزان دوپامین را انجام دهند، در حالی که آسیب مغزی را به حداقل می‌رساند.

این دستگاه جدید با قرار دادن یک کاوشگر انعطاف‌پذیر واحد در دراز مدت، ردیابی دقیق دوپامین را امکان‌پذیر می‌کند. این پروب دارای یک ساختار دو طرفه منحصر به فرد است: یک طرف الکترودهای کار و مرجع را در خود جای داده است، در حالی که در طرف دیگر حاوی الکترود خوانش است. با این کار می‌توان بدون نیاز به اشغال فضای بیشتر، میزان جذب را در حسگر دو برابر افزایش داد.

الکترود کار حاوی ساختاری از جنس نانومیله‌های اکسید روی (ZNO) است که به طور قابل توجهی محل سطح تماس پروب را افزایش می‌دهد. این فناوری، حسگر جدیدی با حداقل تهاجم را به منظور رصد دوپامین ارائه می‌دهد و آسیب به بافت مغز به حداقل می‌رسد.

به نقل از ستاد نانو، علاوه بر این، الکترودهای پروب به گونه‌ای طراحی شده که پایداری مکانیکی را افزایش می‌دهد. این پروب براساس ساختار دو طرفه‌ای که دارد، اندازه‌گیری غلظت دوپامین را به صورت طولانی مدت به شکل دقیق و پایدار امکان‌پذیر می‌کند.