Кіріспе

Нейрочип – нейрондық жасушалармен өзара әрекеттесуге арналған интегралды схема чипі (мысалы, микропроцессор).

Құрылу

Ол жоғарыда аталған физиологиялық электролиттік ерітіндідегі нейрондардың электрлік белсенділігін (әрекет потенциалын) сезе алатын EOSFET (электролиттік оксид жартылай өткізгіш өрістік эффектті транзисторлар) құрайтын кремнийден жасалған. Сонымен қатар, нейрондарды электрлік ынталандыру үшін конденсаторлар бар. Калгари университетінің медицина факультетінің ғалымдары, Пәкістан туған канадалық ғалым Навид Сайед басшылығымен, ми жасушаларының желісін өсіру мүмкін екенін дәлелдеді – бұл жүйелер кремнийлі чипте немесе миды микрочипте қайта қосылуы мүмкін. Канаданың Ұлттық ғылыми-зерттеу кеңесімен (NRC) бірлесіп әзірленген жаңа кремнийлі микросхемаларды қолдану да оңай, бұл болашақта ми жасушаларының қалыпты жағдайда қалай жұмыс істейтінін түсінуге көмектеседі және Альцгеймер мен Паркинсон сияқты әртүрлі нейродегенеративті ауруларға қарсы дәрі-дәрмектерді табуға мүмкіндік береді. Навид Сайедтің зертханасы микрочипте ми жасушаларын өсірді. Навид Сайед зертханасында, NRC-мен бірлесіп жасалған жаңа технология 2010 жылдың тамызында "Биомедициналық құрылғылар" журналында онлайн жарияланды. Бұл әлемдегі алғашқы нейрочип. "Бұл техникалық жетістік дегеніміз - ми белсенділігінің иондық арналар мен синапстық потенциалдар деңгейіндегі нәзік өзгерістерін қадағалай аламыз, олар сонымен қатар нейродегенеративті аурулар мен нейропсихологиялық бұзылыстарда дәрі-дәрмектерді әзірлеуге арналған ең қолайлы нысаналар", - дейді Сайед, профессор және Жасуша биологиясы және анатомия кафедрасының меңгерушісі, Хочкисс ми институтының мүшесі және Чикаго университетінің биомедициналық инженерия бастамасы жөніндегі вице-президентінің кеңесшісі. Жаңа нейрочиптер автоматтандырылған, яғни кез келген адам оларға жеке ми жасушаларын орналастыруды үйрене алады. Бұрын ми жасушаларының иондық арналарының белсенділігін жазу үшін бірнеше жылдық жаттығулар қажет болды, және бір немесе екі жасушаны бір уақытта бақылау мүмкін болатын. Енді жасушалардың үлкен желілерін чипке орналастырып, егжей-тегжейлі бақылап, бірнеше ми жасушаларының желілерін талдауды және түрлі ми функцияларының бұзылуына байланысты автоматты түрде, кең ауқымды дәрілік скринингті жүргізуге мүмкіндік береді. Бұл жаңа технология ғалымдарға түрлі салаларда және түрлі зерттеу жобаларында көмектесуге мүмкіндік береді. Физиология және фармакология кафедрасының профессоры, Хочкисс ми институтының мүшесі Джеральд Зампони: "Бұл технологияны кеңейтіп, оны орташа өнімділіктегі дәрілерді тексерудің жаңа құралына айналдыру мүмкін, сонымен қатар ол негізгі биомедициналық зерттеулерге пайдалы болады" дейді. "Бұрынғы зерттеулерде зерттеушілер ми жасушаларының белсенділігін тікелей ынталандыратын және тіркейтін нейрочип жасады. Орли Ядид Пехт пен Навид Сайед микрочип технологиясында жаңа лабораториялық технологияны ойлап тапты, ол микрочипке тікелей қосылған өте сезімтал компонент арқылы ми жасушаларының белсенділігін тікелей бейнелеуді қамтамасыз етеді".

Қолданбалар

Қазіргі қолданылулары – нейрон зерттеулері. Болашақтағы қолданылулар (әлі тәжірибелік сатыда) – көз торы имплантаттары немесе ми имплантаттары.