Beynin belirli bölümlerindeki bozuklukları tedavi ederken, oral veya intravenöz ilaçlar almanın bir sorunu, yan etkilere neden olabilecek tüm beyni etkilemesidir. Beyindeki bozuklukları tedavi etmek için kullanılan ilaçlar genellikle beyindeki nörotransmiterler olarak adlandırılan kimyasallarla veya nörotransmitterlerle etkileşime giren hücrelerdeki reseptörlerle etkileşime girer. Örnekler arasında, Parkinson hastalığını tedavi etmek için kullanılan bir dopamin öncüsü olan L-dopa ve depresyonu olan kişilerde serotonin düzeylerini artırmak için kullanılan Prozac yer alır.
Kısacası, CNS ilaçlarının ana sorunlarından biri, spesifik olmaması ve ağızdan alındığında beyin ve vücuda yayılarak yan etkilere neden olmasıdır. Bunu azaltmanın tek yolu, ilaçların beyinde milimetrelerce belirli noktalara ulaşmasını sağlamaktır. Bu nedenle, çok hassas bir kanüle ihtiyaç vardır. Kanüller, genellikle sıvı vermek veya çıkarmak veya veri toplamak için vücuda yerleştirilebilen tüplerdir. Basitçe söylemek gerekirse, trokar iğnesinin iç veya dış yüzeylerine bir kanül takılabilir, bu da etkili iğne uzunluğunu orijinal iğne uzunluğunun en az yarısı kadar artırır. Buna venöz intravenöz kanül de denir. Boyutlar çoğunlukla 14 ila 24 gauge aralığındadır.Farklı boyuttaki kanüller farklı renk kodlarına sahiptir.
MIT bilim adamlarının (Massachusetts Institute of Technology) bir milimetre küp kadar küçük ilaç dozlarını beyinde istenen noktaya ulaştırabilen ultra ince bir iğne geliştirmek için geliştirdiği cihaza MINDS (Miniature Neuro Drug Delivery System) deniyor. Cihaz, saç kalınlığındaki bir kanüle yerleştirilmiş birkaç tüpten oluşur. Bu tüplerin (veya “kanalların”) her birinin çapı yaklaşık 30 mikrondur ve farklı türde ilaçları enjekte edebilir.
MINDS, her birinin dış çapı 30 μm ve iç çapı 20 μm olan iki borosilikat kanalına ve 9,2 μm kalınlığında bir poli(piromilat ko-440-oksidanilin dihidrit) amino asidine (poliimid) sahip bir tungsten elektrottur (75 μm). ) 200 mikron dış çapa ve 150 mikron iç çapa sahip paslanmaz çelik Hamilton iğnesinden oluşan ve vakum forsepsi ile hizalanmış parça. Paslanmaz çelik, mekanik olarak sağlam olduğu ve beyin implantlarında kronik kullanıma uygun olduğu için seçilmiştir. MINDS ölçeklendirilebilir ve uzunluğu istenilen uygulamaya göre değiştirilebilir. Borosilikat, beyin için biyouyumlu bir malzeme olduğu için kullanıldı.
Laboratuar testlerinde, araştırmacılar, kanülleri deri altına yerleştirilebilecek küçük pompalara bağladıktan sonra, muscimol adlı bir ilacı canlı farelerin beyinlerinin substantia nigra bölgesine iletmek için bir cihaz kanalı kullandılar. Beklendiği gibi, psikoaktif özelliklere sahip ilaç, bu farelerin Parkinson hastalığına benzer semptomlar göstermesine neden oldu. Bu semptomlar, başka bir kanaldan bir doz salin uygulanarak durduruldu. Kanüller, insanlar da dahil olmak üzere çok çeşitli hayvanlarda kullanılmak üzere hemen hemen her uzunlukta ve kalınlıkta üretilebilir. Ayrıca bu kanallar, nörolojik bozuklukların tedavisinde kullanılan fiber optik hatlar veya ilaç tedavisi sonrası sinir hücrelerinin elektriksel aktivitesinin nasıl değiştiğini izleyen elektrotlar ile çeşitli tüplerin yerini alabilir.
Takım üyesi Ann Graybiel’e göre, bilim adamları ve klinisyenler nörolojik bozuklukları tedavi etmek için terapötik bir molekül tanımlasalar bile, tedavinin doğru hücrelere nasıl iletileceği ciddi bir sorun olmaya devam ediyor. Beyin yapısal olarak çok karmaşık olduğu için ilaçları veya ilgili terapötik ajanları kesin bir doğrulukla iletebilmek çok önemlidir. Nörolojik bozukluklar için mevcut tedaviler sınırlıdır. Şiddetli nöropsikiyatrik bozukluk vakalarını tedavi etmek için yeni araçlara ihtiyaç vardır. İsteğe bağlı olarak ilaçları çok seçici bir şekilde beyin yapılarına verme yeteneği, terapötik sonuçları büyük ölçüde iyileştirebilir ve halihazırda mevcut yöntemlerin istenmeyen yan etkilerini azaltabilir.
Nörolojik bozuklukları tedavi etmenin yanı sıra, bu küçük cihazın özelleştirilebilir doğası, mekansal ve zamansal çözünürlükle organlara kimyasallar, ışık ve elektrik iletmek için yeni yollar açıyor. Elektriksel ve kimyasal etkileşimler ile periferik sinirlerin optogenetik tek bir implant ile elde edilebilir. miNDS’nin bir başka amaçlanan kullanımı, kemoterapinin vücuttaki tümörlere doğrudan verilmesidir. Bu teknoloji, sistemik toksisite olmadan daha yüksek dozların uygulanmasını mümkün kılar. MINDS ayrıca kök hücrelerin önemli hücresel nekroz bölgelerine iletilmesi için iyi bir araçtır. Nörolojik ve kardiyovasküler hastalıklar için büyüme faktörü tedavisini elektrikli uyarıcılarla birleştirmek, elektroaktif hücrelerin yenilenmesine yardımcı olabilir.
Kaynak:
Kanan Dağdeviren, Khalil B. Gray, Pauline Gu, Kevin Spencer, Helen N. Schwerdt, Hideki Shimazu, Sebastian Delcaso, Ken-Ichi Amimori, Carlos Nunez-Lopez, Ann M. Grebel, Michael J. Sima, Robert Langer, “A Minyatür Sinir Sistemi İçin Kronik ve Yerel Beyin İçine İlaç Verilmesi”, Science, Translasyonel Tıp, Cilt 10, Sayı 425, eaan2742.
-Garry R.Lee, “Diğer Mikrokanül Uygulamaları,” Kozmetik Dolgular ve Lokal Anestezikler (MILA) için Estetik Mikrokanülün İlk Kitabı, (2016).
yazar: Juni Saraoğlu’nu aç
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]