بخاری مولکولی، برای گرم کردن نرون ها و دستکاری عملکرد آنها

تاریخ : ۰۲ مرداد ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۲۴۵

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران با طراحی نوعی نانوذرات، بخاری در ابعاد نانومتری ساختند که قادر است امواج مادون قرمز نزدیک را دریافت کرده و نرون ها را گرم کند.

از نانومواد در کاربردهای مختلف در حال ظهور، مانند داروهای هدفمند یا تقویت مواد و محصولاتی نظیر حسگرها و دستگاه‌های ذخیره‌ساز انرژی استفاده شده است. یک تیم تحقیقاتی در دانشکده مهندسی مک کلوی در دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس از نانوذرات به عنوان بخاری استفاده می کنند تا فعالیت الکتریکی سلول های عصبی در مغز و سلول‌های قلبی قلب را دستکاری کنند.

یافته های این گروه در قالب مقاله‌ای در نشریه Advanced Materials به چاپ رسیده است. از این یافته‌ها می‌توان برای حوزه‌های مختلف نظیر نانومهندسی اعصاب یا برانگیختن سلول‌ها استفاده کرد.

سیرکانت سینگاماننی و بارانی رامان فناوری غیرتهاجمی ابداع کرده‌اند که مانع از فعالیت الکتریکی نورون‌ها می‌شود، آنها برای این کار از نانوذرات پلی پودامین (PDA) و نور مادون قرمز نزدیک استفاده کردند.

 نانوذرات PDA با بار منفی، که به طور انتخابی به سلول‌های عصبی متصل می شوند، نور مادون قرمز نزدیک را که گرما ایجاد می‌کند، جذب کرده و سپس آن را به نورون‌ها منتقل می شود تا فعالیت الکتریکی آنها را مهار کند.

سینگاماننی می‌گوید: «ما نشان دادیم که می توانیم فعالیت این سلول‌های عصبی را مهار کرده و ارسال پالس آنها را متوقف کنیم. این کار نه فقط به صورت روشن و خاموش کردن، بلکه به صورت درجه بندی شده انجام می‌شود. با کنترل شدت نور، می توانیم فعالیت الکتریکی نورونها را کنترل کنیم. هنگامی که نور را متوقف کردیم، می توانیم آنها را کاملاً دوباره برگردانیم بدون اینکه صدمه ای ببیند.»

نانوذرات PDA علاوه بر توانایی آنها در تبدیل موثر نور به گرما ، بسیار زیست سازگار و قابل تجزیه زیست هستند. این نانوذرات سرانجام تخریب می شوند که این ویژگی آنها را به ابزاری مناسب برای استفاده در آزمایشگاه‌ها تبدیل می‌کند.

 وی توضیح داد: »قتی خامه را درون قهوه داغ می ریزید ، با فرآیند پخش شدن، خامه حل شده و به قهوه خامه ای تبدیل می شود. این شبیه فرایندی است که ورود و خروج یون‌ها را از سلول‌های عصبی کنترل می کند. نفوذ به دما بستگی دارد، بنابراین اگر کنترل خوبی روی گرما داشته باشید، میزان انتشار یون‌ها در نزدیکی نورون ها را کنترل می کنید. این به نوبه خود فعالیت الکتریکی سلول را تحت تأثیر قرار می دهد. این مطالعه مفهومی را نشان می دهد که اثر فوتوترمال، تبدیل نور به گرما، نام دارد که در نزدیکی نورون‌های دارای برچسب نانو ذرات می تواند به عنوان راهی برای کنترل نورون‌های خاص از راه دور استفاده شود.»

 

منبع : https://www.azonano.com/news.aspx?newsID=38090

نظر شما