A grafén-chip az agydaganatok sebészeti kezelésének átalakítására tervezett eszköz, amely a tudósok szerint jelentős orvosi áttörést hozhat.
Az agyi chip képes a rákos sejtek azonosítására, arra az elvre épülve, hogy a daganatos sejtek elektromos kisugárzása eltér az egészséges idegszövetekétől.
A bélyeg méretű eszköz grafénből készül, amely az acélnál 200-szor erősebb és mindössze egy atom vastagságú anyag. Felfedezéséért a Manchesteri Egyetem tudósai, Andre Geim és Konstantin Novoselov 2010-ben fizikai Nobel-díjat is kaptak.
A tudósok azóta azon dolgoznak, hogy a grafén figyelemre méltó vezető tulajdonságait kihasználva új elektromos és mágneses érzékelőket, illetve egyéb eszközöket fejlesszenek ki.
A rugalmas agyi chipet azonban – amelyet a brit Salford Royal kórházban tesztelnek – az orvostudományban most elsőként alkalmazták – számolt be a jelentős tudományos eseményről a The Guardian.
Ez az első klinikai kísérlet, amelyet a világon bárhol grafénalapú orvosi eszközzel végeznek
– hangsúlyozta a csapat egyik vezetője, Kostas Kostarelos, a manchesteri nanomedicina professzora.
Az agyi-számítógép interfész (BCI) eszközt egy nemzetközi tudóscsoport tervezte és gyártotta az agyban lévő sejtek elektromos impulzusainak megfigyelésére.
Első felhasználási területe a rákos sejtek megkülönböztetése az egészséges sejtektől, hogy az agydaganatokon végzett műtéteket rendkívül pontosan lehessen irányítani. A BCI-eszközt kifejlesztő kutatócsoport azonban úgy véli, hogy a készülék számos más betegség – köztük a stroke és az epilepszia – tanulmányozásában is segít majd a tudósoknak.
A chip segítségével sokkal jobban megérthető, hogyan továbbítják az elektromos jeleket az egészséges sejtek, illetve a kóros állapotok által érintett sejtek.
A tudósok számára ez eddig komoly fejtörést okozott, mert különösen az agysejtek által kibocsátott nagyon alacsony és nagyon magas frekvenciájú jeleket nagyon nehéz kimutatni.
A BCI-chip azonban az agyban lévő elektromos jelek hatalmas skáláját képes pontosan bemérni, beleértve a nagyon magas és nagyon alacsony frekvenciájú jeleket is.
Ami pedig magát a műtéti eljárást illeti: az eszköz használatához a páciens koponyájának egy darabját eltávolítják, és az apró, ostyavékony chipet – amely több ezer elektromos érintkezővel rendelkezik – az agyuk tetejére helyezik. Az adók elektromos jeleket küldenek az agysejtek stimulálására, az apró vevők pedig felfogják a válaszokat.
A rákos sejtek nem reagálnak a chip által kiváltott elektromos stimulációra, ellentétben a gazdasejtek idegsejtjeivel. Ez lehetővé teszi a sebészcsapatnak, hogy a daganathoz nagyon közel lévő neuronokat azonosítsa.
„Ez rendkívül fontos. Ha a daganat az agy olyan részein helyezkedik el, ahol például a beszédben részt vevő központok vannak, a csapatnak különösen óvatosnak kell lennie. A grafén-chip jeleitől vezérelve nagyobb pontossággal és magabiztossággal tudják eltávolítani a beteg sejteket” – magyarázta a professzor.