Ein winziger sensor, der kann spielen eine bedeutende Rolle in der zukünftigen Behandlung von Krankheiten

Academy of Finland Research Fellow Emilia Peltola hält in der hand einen sensor spielen eine bedeutende Rolle in der zukünftigen Behandlung von Krankheiten. Viele Krankheiten, wie Depressionen, chronische Schmerzen, Parkinson und Epilepsie verursacht werden durch neurotransmitter-Störungen. Unter anderem, Neurotransmitter aktivieren Zellen, miteinander zu kommunizieren. Probleme in der Produktion dieser Chemikalien sind die Ursache für Symptome wie zum Beispiel Zittrige Hände betroffene der Parkinson-Krankheit.

Die Tiefe Hirnstimulation hat gute Ergebnisse erzielt bei der Behandlung von Parkinson-Krankheit und Epilepsie. Die Therapie umfasst die elektrisch stimuliert das Gehirn des Patienten zur Produktion von Neurotransmittern wie Dopamin. Wenn ein sensor Hinzugefügt wurden, die Behandlung installierte Geräte im Gehirn, die ärzte wissen in Echtzeit, wie die Neurotransmitter waren auf Behandlung reagieren. Neurotransmitter sind zu klein, um mit dem bloßen Auge gesehen, und deshalb kein Gerät visualisieren können uns, wie Sie Funktion direkt auf, die uns zwingen, uns beschäftigen andere Mittel, um Informationen zu sammeln.

„Ein großer Vorteil solcher sensoren wäre die Echtzeit-Natur der Daten, die Sie produzieren. Neurotransmitter bewegen sich von Zelle zu Zelle sehr schnell, und nur einem real-time-Methode können lassen Sie uns wissen, wie viel einer bestimmten Substanz vorhanden ist, in jedem gegebenen moment. Behandlungen werden effektiver und die Gefahr von Nebenwirkungen verringern würde,“, sagt Peltola.

Peltola ist sowohl ein Doktor der Naturwissenschaften in der Technik und medizinische Forscher. Eine multidisziplinäre hintergrund ist ein Vorteil in Ihrer Arbeit, die kombiniert Technologie und Biologie. Finanziert durch ein Stipendium der Akademie von Finnland erhielt im Frühjahr 2019 und Finanzierung von Jane und Aatos Erkko-Stiftung, Sie ist auf der Suche nach der optimalen Kunststoff für den Einsatz in sensoren, die Messen, Neurotransmitter.

Hin zu neuen Arten der Behandlung

Neben neurotransmitter-Konzentration, ist es wichtig zu wissen, die Lage, in der Neurotransmitter freigesetzt werden, wie schnell sich Zellen lösen der Substanz sowie wie lange dauert es, bis die Zelle die Aufnahme es. Bestehende Methoden sind nicht in der Lage um diese Informationen zu sammeln.

Der Teil des Gehirns, in dem der sensor platziert wird, bestimmt, welche neurotransmitter gemessen werden sollte. Die Arbeitsweise von Glutamat, dem neurotransmitter, beeinflusst das lernen und das Gedächtnis, ist studierte in den hippocampus im besonderen. Lokale Messungen ergibt neue Informationen auf der krankheitsmechanismen sowie auf die Arbeitsweise des Gehirns und der Pharmazeutika.

Peltola glaubt, dass, wenn die Messungen innerhalb des Körpers möglich werden, könnten Forscher entwickeln neue Diagnose-und Behandlungsmethoden.

„Wir hätten die neuen Behandlungen, die nicht nur verlangsamen, Krankheiten, aber stoppen oder sogar heilen.“

Das richtige material machen würde, sensoren Teil des Körpers

Was passiert, wenn man einen Splitter in den finger und kann Sie nicht aus? Schützen Sie sich, Ihr Körper wächst Narbengewebe um den stick. Das ist eine gute Sache, da sonst eine Infektion kann zu verbreiten und möglicherweise Ihr Leben gefährden. Ihr Körper wird in der gleichen Weise reagieren, wenn Sie anstatt einen Splitter, es trifft auf ein Objekt, wie etwa ein sensor, absichtlich dort platziert, für therapeutische Zwecke.

Das Immunsystem schützt uns, macht Emilia Peltola Arbeit eine Herausforderung dar, weil das Narbengewebe, das sich um einen sensor, der verhindert, dass die Stoffe, die er eigentlich zu Messen, erreicht seine Oberfläche. Und dies verhindert eine genaue Messung.

Die Forscher hoffen, dass die sensoren in den Korpus eingelassen werden würde, die Teil des Gewebes. Dies ist, was passiert, wenn Nervenzellen befestigen der sensoren. Aber unser Körper kann senden Gliazellen zu surround-sensoren, und Sie bilden Narbengewebe, das erschwert die Messungen. Um für einen sensor um die richtige Art von Zellen, deren Oberfläche muss von einem bestimmten Typ. Doch die Forscher haben nicht noch bestimmt, was diese Art ist wie.

Gute und schlechte Proteine

Die Lösung des Narbengewebe, das problem allein zu involvieren, viel, viel Arbeit. Zusätzlich werden Proteine verursacht Kopfschmerzen als gut.

Proteine sind die Bausteine aller Zellen, und Sie führen fast allen Zellen Funktionen: Zell-Motilität, Zell-fusion, Signaltransduktion und Immunabwehr. Aber Proteine, obwohl lebenswichtig für Menschen sind, die sich nachteilig auf die Funktionsfähigkeit der sensoren. Sie siedeln auf der Oberfläche des Sensors und verhindert die Substanz, die gemessen wird, aus immer es. Die sensoren arbeiten auch in Kochsalzlösung, aber immer, wenn die Flüssigkeit, wie Blut oder Zellkulturen, enthält Proteine, die Messungen sind nicht so erfolgreich.

Forschung ist gemacht schwieriger durch die Feststellung, dass die protein-Bindung auf der Oberfläche nicht immer zu ruinieren Messungen. Die Korrelation zwischen der Funktion eines Sensors und die Menge der Proteine bleibt ein Geheimnis, jedoch. Experimente haben festgestellt, dass ein sensor der Elektrochemie immer noch funktioniert, auch wenn viele Proteine sind an der Oberfläche. Dies bedeutet, dass die Anwesenheit von Proteinen in großen Mengen allein bedeutet nicht, dass ein sensor nicht funktionieren. Forscher müssen noch herausfinden, wie Oberflächenstrukturen verwendet werden könnte, um Steuern die Anhaftung von Proteinen in einer Weise, die nicht stören die Messungen.

Nanofibre Dicke ist entscheidend

Emilia Peltola arbeitet bei Micronova, die hat gute Einrichtungen für die experimentelle Forschung. Steril arbeiten ist ein muss für die Prüfung der fertigen sensoren, obwohl eine tatsächliche Reinraum ist nicht erforderlich. Ein Kabinett, in Ihrem Labor hat verschiedene Probe-sensoren für die Studie. Ihre Materialien kombinieren verschiedene Kohlenstoff allotrope. Einmal-sensor-Materialien vorbereitet sind, ist es Zeit für die eigentlichen versuche, die Studie die Messung von Neurotransmittern sowie die Interaktionen zwischen Zellen und verschiedenen carbon-Oberflächen oder zwischen Proteinen und Oberflächen.

Während der Erforschung Kohlenstoff-Nanofasern, Peltola und Ihre Kollegen haben festgestellt, eine Verbindung zwischen der Stärke von Nanofasern und zelluläre Formen. Dieser link hat Ihnen geholfen, zu folgern, dass die Dicke wirkt sich auch auf die Zellen, wünschenswert Nervenzellen oder unerwünschte Gliazellen, befestigen auf sensor-Oberflächen.

Peltola meint, dass Ihre Forschung möglicherweise Fortschritte zu Tierversuchen, die im Laufe der fünf-Jahres-Akademie von Finnland-Studie. Auch wenn es dauert mehr als ein Jahrzehnt für das Endprodukt, um es zu verwenden, die Studie liefert nützliche und anwendbare Kenntnisse für die Nerven-und die medizinische Forschung entlang der Strecke sowie weitere unser Allgemeines Verständnis des Gehirns und verschiedene Krankheiten.

Die Forscher züchten von Kohlenstoff-Nanoröhrchen und-Fasern auf die Oberflächen der Probe Stücke oder pipette nanodiamanten auf Sie. Nanofasern und -Röhren sind aus Graphen, einer Kohlenstoff-allotrope, und nanodiamanten sind mikroskopisch kleine synthetischen Diamanten.