Piki byen vize nan maladi

Nou ap chèche yon gerizon efikas ak vaksen pou kowonaviris la ak enfeksyon li yo. Nan moman sa a, nou pa gen dwòg ki gen efikasite pwouve. Sepandan, gen yon lòt fason pou konbat maladi, plis ki gen rapò ak mond lan nan teknoloji pase byoloji ak medikaman ...

An 1998, i.e. nan yon moman kote yon eksploratè Ameriken, Kevin Tracy (1), te fè eksperyans li sou rat, pa gen okenn koneksyon te wè ant nè a vag ak sistèm iminitè a nan kò a. Yon konbinezon sa yo te konsidere kòm prèske enposib.

Men, Tracy te sèten nan egzistans. Li te konekte yon stimulateur enpilsyon elektrik men nan nè bèt la epi trete li ak repete "piki". Lè sa a, li te bay rat TNF (timè necrosis faktè), yon pwoteyin ki asosye ak enflamasyon nan tou de bèt ak imen. Bèt la te sipoze vin anflame grav nan yon èdtan, men nan egzamen an, li te jwenn ke TNF te bloke pa 75%.

Li te tounen soti ke sistèm nève a te aji kòm yon tèminal òdinatè, ak ki ou ka swa anpeche enfeksyon anvan li kòmanse, oswa sispann devlopman li.

Kòrèkteman pwograme enpilsyon elektrik ki afekte sistèm nève a ka ranplase efè dwòg chè ki pa endiferan pou sante pasyan an.

Kò kontwòl remote

Dekouvèt sa a louvri yon nouvo branch ki rele bioelektwonik, ki ap chèche pou pi plis ak plis miniature solisyon teknik pou ankouraje kò a yo nan lòd yo evoke repons ak anpil atansyon planifye. Teknik la se toujou nan anfans li. Anplis de sa, gen enkyetid grav sou sekirite sikui elektwonik yo. Sepandan, konpare ak pharmaceutique, li gen avantaj gwo.

Nan mwa me 2014, Tracy te di New York Times sa teknoloji bioelektwonik yo ka ranplase ak siksè endistri pharmaceutique la epi repete li souvan nan dènye ane yo.

Konpayi li te fonde a, SetPoint Medical (2), premye aplike nouvo terapi a nan yon gwoup douz volontè ki soti nan Bosni ak Erzegovin dezan de sa. Ti stimulateur nè vag ki emèt siyal elektrik yo te implanté nan kou yo. Nan uit moun, tès la te gen siksè - doulè egi bese, nivo a nan pwoteyin pro-enflamatwa tounen nan nòmal, epi, sa ki pi enpòtan, nouvo metòd la pa te lakòz efè segondè grav. Li redwi nivo TNF a apeprè 80%, san yo pa elimine li nèt, tankou se ka a ak famakoterapi.

2. Bioelectronic chip SetPoint Medikal

Apre plizyè ane nan rechèch laboratwa, nan 2011 SetPoint Medical, nan ki konpayi pharmaceutique GlaxoSmithKline te envesti, te kòmanse esè klinik nan enplantasyon nè ki eksitan pou konbat maladi. De tyè nan pasyan yo nan etid la ki te gen enplantasyon ki pi long pase 19 cm nan kou a ki konekte ak nè a vag ki gen eksperyans amelyorasyon, redwi doulè ak anfle. Syantis yo di ke sa a se jis kòmansman an, epi yo gen plan yo trete yo pa eksitasyon elektrik nan lòt maladi tankou opresyon, dyabèt, epilepsi, lakòz, obezite e menm kansè. Natirèlman, tou enfeksyon tankou COVID-XNUMX.

Kòm yon konsèp, bioelektwonik se senp. Nan ti bout tan, li transmèt siyal nan sistèm nève a ki di kò a refè.

Sepandan, kòm toujou, pwoblèm nan manti nan detay yo, tankou entèpretasyon ki kòrèk la ak tradiksyon langaj elektrik sistèm nève a. Sekirite se yon lòt enkyetid. Apre yo tout, nou ap pale de aparèy elektwonik ki konekte san fil nan yon rezo (3), ki vle di .

Pandan l ap pale Anand Ragunatan, pwofesè nan jeni elektrik ak òdinatè nan Purdue University, bioelektwonik "ban m 'kontwòl remote nan kò yon moun." Sa a se tou yon tès grav. miniaturizasyon, ki gen ladan metòd pou konekte avèk efikasite nan rezo newòn ki ta pèmèt jwenn kantite apwopriye nan done.

Sous 3Brain implants ki kominike san fil

Bioelektwonik pa ta dwe konfonn ak byosibernetik (ki se, sibèrnetik byolojik), ni ak byonik (ki leve soti nan byocybernetics). Sa yo se disiplin syantifik separe. Denominatè komen yo se referans a konesans byolojik ak teknik.

Konfli sou bon viris optik aktive

Jodi a, syantis yo ap kreye enplantasyon ki ka kominike dirèkteman ak sistèm nève a nan yon tantativ pou konbat pwoblèm sante divès kalite, soti nan kansè nan rim nan komen.

Si chèchè yo te gen siksè ak bioelektwonik te vin gaye toupatou, dè milyon de moun ta ka yon jou kapab mache ak òdinatè ki konekte ak sistèm nève yo.

Nan domèn rèv, men se pa totalman ireyèl, gen, pou egzanp, sistèm avètisman bonè ki, lè l sèvi avèk siyal elektrik, imedyatman detekte "vizit la" yon coronavirus sa a nan kò a ak zam dirèk (farmakolojik oswa menm nanoelektwonik) nan li. . agresè jiskaske li atake tout sistèm nan.

Chèchè yo ap lite pou jwenn yon metòd ki pral konprann siyal ki soti nan dè santèn de milye de newòn an menm tan. Enskripsyon egzat ak analiz esansyèl pou bioelektwonikpou syantis yo ka idantifye enkonsistans ant siyal neral debaz nan moun ki an sante ak siyal ki pwodui pa yon moun ki gen yon maladi patikilye.

Apwòch tradisyonèl nan anrejistreman siyal neral se sèvi ak sond ti ak elektwòd andedan, rele. Yon chèchè kansè pwostat, pou egzanp, ka tache kranpon nan yon nè ki asosye ak pwostat la nan yon sourit ki an sante epi anrejistre aktivite a. Menm bagay la tou ta ka fè ak yon bèt ki gen pwostat te jenetikman modifye pou pwodui timè malfezan. Konpare done anvan tout koreksyon nan tou de metòd yo pral detèmine ki jan diferan siyal nè yo nan sourit ki gen kansè. Dapre done sa yo, yon siyal korektif ta ka pwograme nan yon aparèy bioelektwonik pou trete kansè.

Men, yo gen dezavantaj. Yo ka sèlman chwazi yon sèl selil nan yon moman, kidonk yo pa kolekte ase done yo wè gwo foto a. Pandan l ap pale Adam E. Cohen, pwofesè nan chimi ak fizik nan Harvard, "se tankou ap eseye wè opera nan yon pay."

Cohen, yon ekspè nan yon jaden kap grandi rele optogenetics, kwè ke li ka simonte limit yo nan plak ekstèn. Rechèch li eseye sèvi ak optogenetics pou dechifre langaj neral maladi a. Pwoblèm lan se ke aktivite neral pa soti nan vwa yo nan newòn endividyèl, men nan yon òkès ​​antye nan yo aji an relasyon youn ak lòt. Wè youn pa youn pa ba ou yon vi holistic.

Optogenetik te kòmanse nan ane 90 yo lè syantis yo te konnen ke pwoteyin yo rele opsin nan bakteri ak alg jenere elektrisite lè yo ekspoze a limyè. Optogenetik itilize mekanis sa a.

Jèn opsin yo mete nan ADN yon viris inofansif, ki answit enjekte nan sèvo sijè a oswa nè periferik la. Lè yo chanje sekans jenetik viris la, chèchè yo vize newòn espesifik, tankou moun ki responsab pou santi frèt oswa doulè, oswa zòn nan sèvo yo konnen yo responsab pou sèten aksyon oswa konpòtman.

Lè sa a, yo mete yon fib optik nan po a oswa zo bwa tèt la, ki transmèt limyè soti nan pwent li nan plas la kote viris la sitiye. Limyè ki soti nan fib optik la aktive opsin la, ki an vire fè yon chaj elektrik ki lakòz newòn nan "limen" (4). Kidonk, syantis yo ka kontwole reyaksyon yo nan kò a nan sourit, sa ki lakòz dòmi ak agresyon sou lòd.

4. Newòn kontwole pa limyè

Men, anvan yo itilize opsin ak optogenetics pou aktive newòn ki enplike nan sèten maladi, syantis yo bezwen detèmine pa sèlman ki newòn ki responsab maladi a, men tou, ki jan maladi a reyaji ak sistèm nève a.

Tankou òdinatè, newòn yo pale lang binè, ak yon diksyonè ki baze sou si siyal yo sou oswa koupe. Lòd, entèval tan ak entansite chanjman sa yo detèmine fason enfòmasyon yo transmèt. Sepandan, si yo ka konsidere yon maladi pale pwòp lang li, yon entèprèt nesesè.

Cohen ak kòlèg li yo te santi ke optogenetics te kapab okipe li. Se konsa, yo devlope pwosesis la nan ranvèse - olye pou yo sèvi ak limyè pou aktive newòn, yo itilize limyè pou anrejistre aktivite yo.

Opsins ta ka yon fason pou trete tout kalite maladi, men syantis yo pral gen anpil chans bezwen devlope aparèy bioelektwonik ki pa sèvi ak yo. Itilizasyon viris jenetikman modifye ap vin akseptab pou otorite yo ak sosyete a. Anplis de sa, metòd opsin la baze sou terapi jèn, ki poko reyalize siksè konklizyon nan esè klinik, trè chè, epi li sanble pote risk pou sante grav.

Cohen mansyone de altènativ. Youn nan yo asosye ak molekil ki konpòte yo tankou opsin. Dezyèm lan sèvi ak RNA pou konvèti nan yon pwoteyin ki sanble opsin paske li pa chanje ADN, kidonk pa gen okenn risk terapi jèn. Men pwoblèm prensipal la bay limyè nan zòn nan. Gen desen nan enplantasyon nan sèvo ak yon lazè entegre, men Cohen, pou egzanp, konsidere li pi apwopriye yo sèvi ak sous limyè ekstèn.

Nan tèm long la, bioelektwonik (5) pwomèt yon solisyon konplè pou tout pwoblèm sante limanite ap fè fas. Sa a se yon zòn trè eksperimantal nan moman sa a.

Sepandan, li pa ka nye trè enteresan.