Neurochip-Technologie entwickelt: Fortschritte für die weitere Hirnforschung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson

Neurochip-Technologie entwickelt: Fortschritte für die weitere Hirnforschung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson
Neurochip-Technologie entwickelt: Fortschritte für die weitere Hirnforschung von Krankheiten wie Alzheimer und Parkinson
Anonim

Wissenschaftler der Medizinischen Fakultät der University of Calgary, die bewiesen haben, dass es möglich ist, ein Netzwerk von Gehirnzellen zu kultivieren, die sich auf einem Siliziumchip wiederverbinden – oder das Gehirn auf einem Mikrochip –, waren an der Entwicklung einer neuen Technologie beteiligt, die das ermöglicht überwacht die Aktivität der Gehirnzellen mit einer nie zuvor erreichten Auflösung.

Die neuen Siliziumchips, die zusammen mit dem National Research Council Canada (NRC) entwickelt wurden, sind auch einfacher zu verwenden, was zu einem besseren Verständnis der Funktionsweise von Gehirnzellen unter normalen Bedingungen beitragen und die Entdeckung von Arzneimitteln für eine Vielzahl von neurodegenerativen Erkrankungen wie z wie Alzheimer und Parkinson.

Die neue Technologie aus dem Labor von Naweed Syed, PhD, in Zusammenarbeit mit dem NRC, wird diesen Monat online in der Zeitschrift Biomedical Microdevices veröffentlicht.

"Dieser technische Durchbruch bedeutet, dass wir subtile Veränderungen in der Gehirnaktivität auf der Ebene von Ionenkanälen und synaptischen Potentialen verfolgen können, die auch die am besten geeigneten Zielorte für die Arzneimittelentwicklung bei neurodegenerativen Erkrankungen und neuropsychologischen Störungen sind", sagt Syed, Professor und Leiter der Abteilung für Zellbiologie und Anatomie, Mitglied des Hotchkiss Brain Institute und Berater des Vice President Research on Biomedical Engineering Initiative der University of Calgary.

Auch die neuen Neurochips sind automatisiert. Früher brauchte es jahrelanges Training, um zu lernen, wie man die Ionenkanalaktivität von Gehirnzellen aufzeichnet, und es war nur möglich, eine oder zwei Zellen gleichzeitig zu überwachen. Jetzt können größere Zellnetzwerke auf einem Chip platziert und bis ins kleinste Detail beobachtet werden, was die Analyse der Vernetzung mehrerer Gehirnzellen und die Durchführung eines automatischen, groß angelegten Arzneimittelscreenings für verschiedene Gehirnfunktionsstörungen ermöglicht.

"Der Erfolg dieses Projekts wurde erreicht, indem die Grenzen der wissenschaftlichen Disziplinen überschritten wurden", sagte Dr. Roman Szumski, NRC-Vizepräsident für Biowissenschaften. „Dies ist eine echte Partnerschaft von Neurowissenschaftlern, Ingenieuren und Physikern aus verschiedenen kanadischen Forschungs- und Entwicklungseinrichtungen. Wir setzen uns sowohl dafür ein, das ultimative Geheimnis des Gehirns zu verstehen als auch für die Entwicklung von Werkzeugen und Systemen, um die Entwicklung besserer Diagnostika und Therapien für Gehirnerkrankungen zu beschleunigen.“

Diese neue Technologie hat das Potenzial, Wissenschaftlern in einer Vielzahl von Bereichen und bei einer Vielzahl von Forschungsprojekten zu helfen. Gerald Zamponi, PhD, Professor und Leiter der Abteilung für Physiologie und Pharmakologie und Mitglied des Hotchkiss Brain Institute an der Universität von Calgary, sagt: „Diese Technologie kann wahrscheinlich so skaliert werden, dass sie zu einem neuartigen Werkzeug für mittleren Durchsatz wird Arzneimittelscreening, zusätzlich zu seiner Nützlichkeit für die biomedizinische Grundlagenforschung."

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