Beyin aktivitesini ölçmek söz konusu olduğunda, bilim adamları beynin küçük bir dilimine (bir milimetre küpten daha az) veya daha geniş bir alana bulanık bir bakış atabilecek araçlara sahiptir. Şimdi, Rockefeller Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, her iki dünyanın en iyilerini birleştiren yeni bir teknik tanımladılar – fare beynindeki küresel aktivitenin ayrıntılı bir görüntüsünü yakalıyor.

Beyin Gelişimi ve Onarımı Laboratuvarı profesörü ve Rockefeller Üniversitesi başkanı Marc Tessier-Lavigne’nin laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan çalışma yazarı Nicolas Renier, “Size tek bir nöronun hassasiyetinde, ancak tüm beynin ölçeğinde aktivite seviyesini gösterecek bir teknik geliştirmek istedik” diyor.

26 Mayıs’ta Cell’de çevrimiçi olarak açıklanan yeni yöntem, belirli bir zamanda beyindeki tüm aktif nöronların bir resmini çekiyor. Fare beyni onlarca milyon nöron içerir ve tipik bir görüntü yaklaşık bir milyon nöronun aktivitesini gösterir, diyor Tessier-Lavigne. “Tekniğin amacı, beynin nasıl çalıştığına dair anlayışımızı hızlandırmaktır.”

Tessier-Lavigne’nin laboratuvarında yüksek lisans öğrencisi ve çalışmanın ortak yazarı Eliza Adams, “Tekniğimizin doğası gereği, zaman içinde canlı beyin aktivitesini görselleştiremiyoruz – yalnızca anlık görüntüyü aldığımız belirli zamanda aktif olan nöronları görüyoruz” diyor. “Ancak bu değiş tokuşta kazandığımız şey, beyindeki çoğu nöronun kapsamlı bir görünümü ve bu aktif nöronal popülasyonları anlık görüntüler arasında sağlam ve tarafsız bir şekilde karşılaştırma yeteneğidir.”

Araç şu şekilde çalışır: Araştırmacılar, bir fareyi, anti-psikotik bir ilaç almak, keşif yaparken bir nesneye karşı bıyıklarını fırçalamak ve bir yavruya ebeveynlik yapmak gibi değişmiş beyin aktivitesini tetikleyecek bir duruma maruz bırakır ve ardından ölçümü yapar. Duraklama önemlidir, diye açıklıyor Renier, çünkü teknik, nöronal genlerin proteinlere çevrilmesi yoluyla nöron aktivitesini dolaylı olarak ölçer ve bunun gerçekleşmesi yaklaşık 30 dakika sürer.

Araştırmacılar daha sonra beyni, Tessier-Lavigne laboratuvarında doktora sonrası bir ortak olan Zhuhao Wu tarafından geliştirilen iDISCO adlı bir protokolün geliştirilmiş bir versiyonunu izleyerek şeffaf hale getirmek için tedavi ediyorlar ve tüm aktif nöronların anlık görüntüsünü alan ışık tabakası mikroskobu kullanarak görselleştiriyorlar.

Rockefeller’ın Fizik ve Biyoloji Araştırmaları Merkezi’nde çalışan Christoph Kirst, aktif nöronları tespit etmek ve anlık görüntüyü otomatik olarak fare beyninin 3 boyutlu atlasına eşlemek için aktif bir nöronun beynin nerede bulunduğunu belirlemek için bir yazılım geliştirdi.

Renier, beyin aktivitesinin her bir anlık görüntüsünün tipik olarak yaklaşık bir milyon aktif nöron içermesine rağmen, araştırmacıların bir anlık görüntüyü başka bir anlık görüntüyle karşılaştırdıklarında bu veri yığınını nispeten hızlı bir şekilde gözden geçirebileceklerini söylüyor. Her iki görüntüde de aktif olan nöronları ortadan kaldırarak, araştırmacılar yalnızca her birine özgü olanları bırakır ve bu da onların her bir duruma özgü olanı bulmalarını sağlar.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

Membranda ölüm reseptörlerinin (DR’ler) kümelenmesi apoptoza yol açar. Tümörleri tedavi etmek amacıyla, bu mekanizmayı başlatan çok değerlikli moleküler araçlar geliştirilmiştir. Bununla birlikte, DR’ler sağlıklı dokuda da her yerde ifade edilir. Burada, tümör mikro ortamlarında sitotoksik ligand modellerinin görüntüsünü otonom ve seçici bir şekilde açabilen, uyaranlara duyarlı bir robotik anahtar nanocihazı sunuyoruz. Normalde altı ligandı gizleyen, ancak bunları daha yüksek asitlik altında bir kez 10 nm çapında altıgen bir desen olarak gösteren değiştirilebilir bir DNA origamisi gösteriyoruz. Bu, DR’leri etkili bir şekilde kümeleyebilir ve pH 7.4’te inert kalırken pH 6.5’te insan meme kanseri hücrelerinin apoptozunu tetikleyebilir. İnsan meme kanseri ksenogreftleri taşıyan farelere uygulandığında, bu nanocihaz tümör büyümesini %70’e kadar azalttı. Veriler, hedefe yönelik tedavi için bir yol olarak ligand paterni anahtarlarının geliştirilmesi için fizibiliteyi ve fırsatları göstermektedir.

Tümör hedefleme stratejileri, ideal tümöre özgü membran reseptörlerinin eksikliğinden muzdariptir^1,2. Tümör nekroz faktörü (TNF) reseptör süper ailesi (TNFRSF), memeli fizyolojisinde önemli roller oynar^3,4,5. Bununla birlikte, TNFRSF reseptörlerinin insan hücreleri üzerindeki her yerde ekspresyonu, yalnızca bunlar aracılığıyla belirli hücre popülasyonlarını hedefleyen biyomoleküllerin gelişmesini önler. Bununla birlikte, kanser hücrelerinin apoptoz mekanizmasını aktive etmek için spesifik TNFRSF üyelerinin ligandları veya antikorları geliştirilmiştir^6,7. Bununla birlikte, son çalışmalar, bu ligandların veya antikorların, apoptoz kaskadlarının dayandığı reseptörlerin oligomerizasyonunu tam olarak ayarlayamamaları nedeniyle etkinlikten yoksun olduğunu ortaya koymuştur^8,9,10,11.

Ligandları farklı iskelelere konjuge ederek, TNFRSF’nin belirli üyelerini oligomerize etmenin etkili bir yolu elde edilebilir^12,13,14,15. Ayrıca, ligandlar arası mesafeyi moleküler hassasiyetle ayarlamak için, biz ve diğerleri yakın zamanda ölüm reseptörü 5 (DR5) veya Fas reseptörlerinin ligandlarını modellemek için düz tabaka benzeri DNA origamileri tasarladık ve nano ölçekte belirli ligand arası mesafeye sahip altıgen ligand desenlerinin apoptozu önemli ölçüde tetiklediğini ortaya koyduk^16,17,18. Bununla birlikte, bu ligand modelleri aynı zamanda sağlıklı hücrelerle de etkileşime girer. Bu nedenle, in vivo uygulandığında, nörotoksisite de dahil olmak üzere hedef üzerinde, tümör dışı toksisiteleri teşvik etme riski taşımaları beklenmektedir¹⁹, enfeksiyonlara karşı artan duyarlılık²⁰ ve bağışıklık bozuklukları²¹.

Kaynak ve devamına Buradan ulaşabilirsin.

İlaç almaktan nefret eden çocuklar için çikolata aromalı İlaçlarını almayı hatırlamakta güçlük çeken yaşlılar için birkaç ilaç günlük bir hapta birleştirildi. Yerel eczanenizde sağlık ihtiyaçlarınıza en uygun kişiselleştirilmiş dozlarda basılan ilaçlar. Bunlar, eczanelerde, sağlık tesislerinde ve diğer uzak yerlerde yerinde ilaç ve tedavi üretimi için yeni bir sistem olan 3D ilaç baskısının potansiyel avantajlarından sadece birkaçıdır. 2015 yılında, Gıda ve İlaç İdaresi, epilepsi için ilk 3D baskılı ilaç olan Spritam’ı (levetirasetam) onayladı. Diğer bazı üreticiler ve ilaç şirketleri kendi üreticilerini geliştiriyor.

Ancak 3D ilaç baskısının yaygın olarak benimsenmesi, insanların doğru ilacı ve dozu almalarını sağlamak için sıkı kalite kontrol önlemleri gerektirecektir. Baskı işlemi sırasında bir ilacın bileşeninin küçük bir yanlış ölçümü bile hastanın sağlığını tehlikeye atabilir.

Yeni bir araştırma makalesinde  NIST araştırma bilimcisi Thomas P. Forbes, 3D ilaç yazıcılarının tasarlandığı gibi çalışmasını sağlamak için çeşitli yaklaşımları değerlendiriyor. Dergi makalesi, 3D yazıcıların ilaçları doğru dozajlarda ve doğru kimyasal karışımıyla üretmesini sağlamak için en iyi prosedürleri ve protokolleri değerlendirmek için bir “tasarım yoluyla kalite” analizi uygular.

İlaçları uzaktan basmak için çeşitli yöntemler mevcut olsa da, Forbes en yaygın olanlardan birine odaklandı: mürekkep püskürtmeli yazıcılar ve talep üzerine kişiselleştirilmiş ilaçlar basabilen benzer sistemler.

Evlerdeki mürekkep püskürtmeli yazıcılar gibi, daha büyük olsa da, yazıcının ilacın sıvılaştırılmış malzemelerini veya mürekkeplerini bir tepsideki küçük kuyucuklara veya doğrudan kapsüllere bırakan nozulları vardır. Dondurarak kurutma ve diğer işlemlerle sıvı, bir kapsül içine dökülen bir tablet veya toz haline getirilebilir. Ayrıca ağızda çözünen ince bir film üzerine buharlaştırılabilir.

Forbes’un makalesi herhangi bir tavsiyede bulunmuyor. Bunun yerine, araştırması, 3D ilaç baskısında kalite kontrolünü sürdürmek için çeşitli olası yöntem ve teknikleri tanımlar ve test eder.

Taking Measure blogu, Forbes ile araştırması hakkında konuştu.

Kaynak ve devamı için Buraya tıklayabilirsin.

erle çalışan bir giyilebilir cihaz, sürekli, kişiselleştirilmiş sağlık izlemeyi yara bandı takmak kadar zahmetsiz hale getirme potansiyeline sahiptir. California San Diego Üniversitesi’ndeki mühendisler, enerjisini elde ettiği aynı parmak ucu terinde bulunan glikoz, vitaminler ve hatta ilaçlar gibi hayati kimyasal seviyeleri izleyen elektronik bir parmak sargısı geliştirdiler.

İlerleme, UC San Diego’daki Aiiso Yufeng Li Ailesi Kimya ve Nano Mühendislik Bölümü’nde profesör olan Joseph Wang’ın araştırma grubu tarafından 3 Eylül’de Nature Electronics’te yayınlandı.

Parmağın etrafına sıkıca sarılan cihaz, gücü beklenmedik bir kaynaktan, parmak ucunun terinden alıyor. Parmak uçları, küçük boyutlarına rağmen, her biri binden fazla ter bezi ile dolu olan vücudun en üretken ter üreticileri arasındadır. Bu bezler, dinlenme sırasında bile vücudun diğer bölgelerinden 100 ila 1000 kat daha fazla ter üretebilir. Herhangi bir uyaran veya fiziksel aktivite olmaksızın bu sürekli doğal terleme damlası, hareketsizlik veya uyku dönemlerinde bile cihazı besleyen güvenilir bir enerji kaynağı sunar.

Cihaz, ince, esnek ve gerilebilir bir polimer malzeme üzerine basılmış çeşitli elektronik bileşenlerden yapılmıştır. Tasarımı, tekrarlanan bükülme, gerilme ve harekete dayanacak kadar dayanıklı olurken parmağa uymasını sağlar. Wang, “Enerji toplama ve depolama bileşenlerinin, akışkan bir mikro kanalda birden fazla biyosensör ve ilgili elektronik kontrolör ile birlikte, hepsi parmaklarınızın ucunda dikkate değer bir entegrasyonuna dayanıyor” dedi.

Çalışmasının merkezinde, cihazın parmak ucuyla temas ettiği yere yerleştirilmiş biyoyakıt hücreleri bulunur. Bu hücreler, terdeki kimyasalları verimli bir şekilde toplamak ve elektriğe dönüştürmek için özel olarak tasarlanmıştır. Bu elektrik, her biri belirli bir biyobelirteç izlemekle görevli bir dizi sensöre (toplamda dört tane) güç sağlayan bir çift gerilebilir, gümüş klorür-çinko pilde depolanır: glikoz, C vitamini, laktat ve Parkinson hastalığını tedavi etmek için kullanılan bir ilaç olan levodopa. Ter, küçük kağıt mikroakışkan kanallardan bu sensörlere emilirken, cihaz biyobelirteç seviyelerini analiz ederken, örneklediği terden ihtiyaç duyduğu enerjiyi çeker. Küçük bir çip, sensörlerden gelen sinyalleri işler ve verileri Bluetooth düşük enerji aracılığıyla özel olarak tasarlanmış bir akıllı telefon veya dizüstü bilgisayar uygulamasına kablosuz olarak iletir.

Wang’ın UC San Diego Jacobs Mühendislik Okulu’ndaki araştırma grubunda doktora sonrası araştırmacı olan ilk yazar Shichao Ding, “Bu, parmaklarınızın ucunda otomatik sağlık izlemedir” dedi. “Kullanıcı dinleniyor veya uyuyor olabilir ve cihaz hala enerji toplayabilir ve biyobelirteç seviyelerini takip edebilir.”

Testlerde, bir denek, yemek sırasında glikoz seviyelerini, hem masa başı çalışması hem de egzersiz sırasında laktat seviyelerini, portakal suyu içerken C vitamini seviyelerini ve doğal bir bakla yedikten sonra levodopa seviyelerini izlemek için cihazı gün boyunca taktı.

Ding ve ortak yazar Tamoghna Saha, cihazın farklı biyobelirteç setlerini tespit ederek bireysel sağlık ihtiyaçlarını karşılayacak şekilde özelleştirilebileceğini söylüyor. Araştırmacılar, yalnızca biyobelirteçleri izlemekle kalmayıp aynı zamanda toplanan verilere dayalı tedavileri de uygulayan kapalı döngü bir sistem geliştirmek için çalışıyorlar. Örneğin, diyabet durumunda, böyle bir cihaz sürekli olarak glikoz seviyelerini izleyebilir ve gerektiğinde otomatik olarak insülin verebilir, daha sonra biyobelirteç seviyelerini daha fazla izleyerek tedavinin etkinliğini değerlendirebilir.

Ding, “Otonom güç, algılama ve tedavi hepsi tek bir cihazda – nihai hedef bu” dedi.

Kaynak ve devamını incelemek için Buraya tıklayabilirsin.