8.4 C
Brussel
Woensdag, november 6, 2024
NieuwsElektronische geneeskunde – op het snijvlak van technologie en geneeskunde

Elektronische geneeskunde – op het snijvlak van technologie en geneeskunde

DISCLAIMER: Informatie en meningen die in de artikelen worden weergegeven, zijn die van degenen die ze vermelden en het is hun eigen verantwoordelijkheid. Publicatie binnen The European Times betekent niet automatisch het onderschrijven van de mening, maar het recht om deze te uiten.

DISCLAIMER VERTALINGEN: Alle artikelen op deze site zijn in het Engels gepubliceerd. De vertaalde versies worden gedaan via een geautomatiseerd proces dat bekend staat als neurale vertalingen. Raadpleeg bij twijfel altijd het originele artikel. Dank u voor uw begrip.

Nieuw bureau
Nieuw bureauhttps://europeantimes.news
The European Times Nieuws is bedoeld om nieuws te dekken dat er toe doet om het bewustzijn van burgers in heel geografisch Europa te vergroten.


Stel je een toekomst voor waarin je arts een gel in je weefsel kan injecteren en de gel een zachte stroomgeleidende elektrode vormt. Dit kan vervolgens worden gebruikt om uw zenuwstelselaandoening te behandelen. Na een tijdje is de elektrode opgelost en verdwenen. Zweedse onderzoekers hebben de gel al ontwikkeld en willen op termijn elektronica kunnen verbinden met biologisch weefsel – zoals de hersenen.

De geleidbaarheid van de injecteerbare gel wordt getest op een microgefabriceerd circuit.

De geleidbaarheid van de injecteerbare gel wordt getest op een microgefabriceerd circuit. Afbeelding tegoed: Thor Balkhed/Linköping Universiteit

Elektronische geneeskunde is een onderzoeksgebied dat niet netjes in een bestaand vakgebied past.

“Op dit moment praat je met een natuurkundige, een scheikundige en ik, die een achtergrond hebben in de biogeneeskunde. We werken samen met materiaalwetenschappers en elektrotechnici om de kennis uit onze verschillende vakgebieden te integreren. Om dit te laten werken, moet je de hersenen begrijpen en moet je scheikunde en natuurkunde begrijpen”, zegt Hanne Biesmans, promovendus bij het Laboratory of Organic Electronics, LOE, aan de Universiteit van Linköping.

Het onderzoek waar ze naar verwijst gaat over zogenaamde organische elektronica die verbonden kan worden met levend weefsel. Het doel op lange termijn is om verschillende ziekten van het zenuwstelsel en de hersenen te kunnen behandelen. Haar collega Tobias Abrahamsson is scheikundige.

“Het interdisciplinaire karakter van ons onderzoek, waarbij we verschillende aspecten en kennisgebieden combineren, is heel spannend. Je zou ook kunnen zeggen dat ik een meer persoonlijke motivatie heb, omdat er in mijn familie ziekten zijn die het zenuwstelsel aantasten”, zegt hij.

Vertaalt tussen biologie en elektronica

Maar wat is organische elektronica? En hoe kan het worden gebruikt voor de behandeling van ziekten – zoals epilepsie, depressie of de ziekte van Alzheimer en Parkinson – die tegenwoordig moeilijk te behandelen zijn?

“In het lichaam vindt de communicatie plaats via heel veel kleine moleculen, zoals neurotransmitters en ionen. Neurale signalering is bijvoorbeeld ook een golf van ionen die aanleiding geeft tot een elektrische impuls. We willen dus iets dat al die informatie kan verwerken en kan fungeren als vertaler tussen ionen en elektronen”, zegt Xenofon Strakosas, universitair docent met een achtergrond in de natuurkunde.

In 2023 slaagden ze er samen met andere onderzoekers van Linköping University, Lund University en de Universiteit van Göteborg in om gelelektroden in levend weefsel te laten groeien.

“In plaats van metalen en andere anorganische materialen te gebruiken om stroom te geleiden, kan elektronica worden gemaakt met behulp van verschillende materialen op basis van koolstof- en waterstofatomen – met andere woorden, organische materialen – die geleidend zijn. Deze zijn beter compatibel met biologische weefsels en daarom beter geschikt om te integreren met bijvoorbeeld het lichaam”, zegt Tobias Abrahamsson.

De organische elektronische materialen zijn zeer nuttig voor het geleiden van biologische signalen, omdat ze zowel ionen als elektronen kunnen geleiden. Bovendien zijn ze zacht, in tegenstelling tot metalen.
Elektrische hersenstimulatie wordt al gebruikt om sommige ziekten te behandelen. Voor de behandeling van bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson worden elektroden in de hersenen geïmplanteerd.

“Maar de implantaten die tegenwoordig klinisch worden gebruikt, zijn behoorlijk rudimentair; ze zijn gebaseerd op harde of stijve materialen zoals metalen. En ons lichaam is zacht. Er is dus sprake van wrijving, wat kan leiden tot ontstekingen en de vorming van littekenweefsel. Onze materialen zijn zachter en passen beter bij het lichaam”, zegt Hanne Biesmans.

Elektroden in planten

Al zo'n tien jaar geleden lieten hun collega's bij LOE zien dat ze planten een in water oplosbare substantie konden laten opzuigen, die in de stengel van de plant een structuur vormde die elektriciteit geleidt. Een soort elektrode, oftewel, binnenin een plant.

De stof in kwestie is een zogenaamd polymeer – een stof die bestaat uit veel kleine soortgelijke eenheden die samen lange ketens kunnen vormen via een proces dat polymerisatie wordt genoemd. Destijds werden rozen gebruikt en konden de onderzoekers aantonen dat ze organische elektroden hadden gemaakt. Dit opende de deur naar een nieuw onderzoeksveld.

“Maar er ontbrak een stukje. We wisten bijvoorbeeld niet hoe we de polymeren in zoogdieren en in de hersenen konden vormen. Maar toen beseften we dat we enzymen in de gel konden hebben en lichaamseigen stoffen konden gebruiken om de polymerisatie op gang te brengen”, zegt Xenofon Strakosas.

Het idee leidde ertoe dat de onderzoekers nu de licht stroperige gelachtige oplossing in het weefsel konden injecteren. Wanneer het in contact komt met lichaamseigen stoffen, zoals glucose, veranderen de eigenschappen van de gel. En de Zweedse onderzoekers waren de eersten ter wereld die slaagden met de methode om de vorming van elektroden in het weefsel te activeren.

“De gel polymeriseert zichzelf in het weefsel en wordt elektrisch geleidend. We laten de biologie het voor ons doen”, zegt Xenofon Strakosas.

Bovendien blijft het op de plaats waar het is geïnjecteerd. Dit is belangrijk omdat de onderzoekers willen kunnen bepalen waar in het weefsel de gel zich bevindt. Het onderzoeksteam heeft laten zien dat ze op deze manier elektroden kunnen laten groeien in de hersenen van zebravissen en rond het zenuwstelsel van bloedzuigers. Ze onderzoeken nu of het ook bij muizen werkt.

Maar er is nog een lange weg te gaan voordat de behandeling van ziekten met de gel werkelijkheid wordt. Eerst zal het onderzoeksteam onderzoeken hoe stabiel de gel in het weefsel is. Gaat het na een tijdje kapot en wat gebeurt er dan? Een andere belangrijke vraag is hoe de geleidende gel kan worden aangesloten op elektronica buiten het lichaam.

“Het is niet het gemakkelijkste om te doen, maar ik hoop dat de methode in de loop van de tijd kan worden gebruikt om te monitoren wat er in het lichaam gebeurt, tot op cellulair niveau. Dan kunnen we misschien meer begrijpen over wat verschillende ziekten in het zenuwstelsel veroorzaakt of daartoe leidt”, zegt Tobias Abrahamsson.

“Er moet nog veel worden opgelost, maar we boeken vooruitgang”, zegt Xenofon Strakosas. Het zou geweldig zijn als we de elektroden uiteindelijk zouden kunnen gebruiken om signalen in het lichaam te lezen en deze te gebruiken voor onderzoek of in de gezondheidszorg.”

Geschreven door Karin Söderlund Leifler 

Bron: Linköping University



bron link

- Advertentie -

Meer van de auteur

- EXCLUSIEVE INHOUD -spot_img
- Advertentie -
- Advertentie -
- Advertentie -spot_img
- Advertentie -

Moet lezen

Laatste artikels

- Advertentie -