思维控制的纳米机器人可以在脑内释放药物,能帮助治疗抑郁症和癫痫 | 新智造

2016-08-30 10:32:49     作者:何忞      来源:雷锋网

来自以色列拉马特甘巴伊兰大学和以色列赫兹利亚跨学科中心的研究者们利用DNA折叠的结构制造出空腔壳结构的纳米机器人。

图为纳米机器人示意图

来自以色列拉马特甘巴伊兰大学和以色列赫兹利亚跨学科中心的研究者们利用DNA折叠的结构制造出空腔壳结构的纳米机器人。有了这种纳米机器人,医生便可以在一段时间内控制药物的释放,一次只释放小剂量的药物。他们声称,这种技术可以应用在治疗大脑疾病,比如精神分裂、抑郁症,以及注意力缺乏症。

药物首先经过化学处理,使用氧化铁颗粒将药物“锁住”,然后放入纳米机器人的空腔壳中。接着,用一个电磁铁加热并破坏DNA结构的壳,从而释放出药物。在纳米科技的首席科学家IDo Bachelet博士领导下,他们已经可以利用人类脑电波来控制这一过程。

为了实现脑电波控制,他们训练一种计算机算法来探查人类大脑是否处在复杂的思维活动变化中。当发现大脑活动变化时,计算机将触发电磁铁,解锁注射进蟑螂体内的纳米机器人。研究者们在蟑螂体内释放出一种荧光蛋白,以便追踪释放速率。

正在撰写《公共科学图书馆》期刊的研究员表示:“作为一个理论实证,我们展示了DNA机器人的活性,利用大脑处理复杂事务的变化触发了蜚蠊目昆虫(蟑螂)体内的细胞效应。”

研究者将纳米机器人注射到蟑螂体内测试他们的技术,使用传感器探测人类大脑活动的变化,从而激活电磁铁,释放纳米机器人的内容物

图A和B中的纳米机器人在蟑螂体内释放荧光颗粒。图C和D展示了释放过程是根据人类大脑解决复杂数学问题时增多的思维活动来控制的方式

这种技术可以对个体的思维认知状态做出反应,从而在线控制活性分子的开关。研究者声称,这种技术经过改良,可以应用在人类身上,观测精神分裂、抑郁症或者癫痫发作时大脑活动的变化。

给患者注射携带药物的纳米机器人,并通过带有传感器的帽子来监测脑电波活动。当脑电波活动出现一种特定的模式,就可以触发帽子中的电磁铁,打开纳米机器人的空腔壳,释放药物。

这种技术可以发现大脑活动的变化,发现患者癫痫发作征兆时,触发纳米机器人在脑中释放抗癫痫药物

来自跨学科中心的论文第一作者Sachar Arnon表示,机器人还可以根据你的需求进行调整。比如在癫痫治疗中,它可以从大脑活动中监测到发作的征兆,立刻从纳米机器人中释放出抗癫痫药物。

Sachar Arnon还补充道这项技术也可能应用到医学之外的领域。“想象一下,如果你可以获得精确数量的酒精,使你保持兴愉悦状态而并不醉酒。我认为我们的研究刚刚开始。”

Via:Daily Mail

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