محققان با استفاده از نانوذرات تقویت شده با کبالت، روشی ارائه کردند که در آن امکان دستکاری نرون‌های مغز با استفاده از امواج صوتی وجود دارد.
دستکاری ژنتیکی مغز با استفاده از نانوذرات مهندسی شده
اپتوژنتیک ابزاری مطمئن برای کنترل نرون‌ها با نور است که به دانشمندان علوم اعصاب این امکان را داده است که سلول‌های مغز را کم و بیش به میل خود خاموش و روشن کنند. این فناوری موجب تحول در علوم اعصاب شده است.
با این وجود، این روش یک چالش اساسی دارد، محققان برای تحقیقات به بیرونی‌ترین بخش مغز نیاز دارند تا در آن فیبر نوری کاشته و با دیگر دستگاه‌ها به‌صورت تهاجمی به آن متصل شوند و نور را به آن بخش برسانند.
پژوهشگران دانشگاه استنفورد اقدام به ارائه گزارشی کردند که در آن روشی با تهاجم کمتر ابداع شده است. آن‌ها نانوذرات تزریقی ساختند که قادر است امواج صوتی را به نور تبدیل کند.
گوسونگ هونگ، استادیار علوم و مهندسی مواد و عضو موسسه علوم اعصاب ووسای می‌گوید: «سوال ما این بود که آیا می‌توانیم تمام ایمپلنت‌ها را برای تحویل نور به مغز از بین ببریم؟ رویکرد ما جایگزین کردن روشی کم تهاجمی بود.»
در روش‌های اپتوژنتیک چالش رایج این است که برای نواحی عمیق مغز باید از ایمپلنت‌ها استفاده کرد که روشی تهاجمی است.
امواج فراصوت گزینه‌ای کم‌تهاجمی است که برخلاف نور، با عبور از بافت بدن می‌تواند به مغز برسد. این روش بسیار جدید بوده و تاکنون تعداد کمی ژن را می‌توان با این روش اصلاح کرد.
با این حال هونگ و همکارانش معتقدند که فراصوت پتانسیل بالایی برای این کار دارد، به ویژه اگر بتواند راهی برای تبدیل صدا به نور پیدا کرد. برای این کار، محققان از ذرات سولفیدروی استفاده کردند که با اعمال فشار خارجی، نور تولید می‌کند. با تقویت نانوذرات سولفید روی با کبالت، این گروه نانوذراتی ساختند که می‌تواند در اثر جذب امواج صوتی ویژه‌ای، نور موردنظر محققان را تولید کند.
این گروه نانوذرات را وارد سیستم گردش خون موش کردند تا نانوذرات بتوانند به بخش‌هایی از مغز موش نفوذ کنند. نتایج کار نشان داد که این ذرات موفق شده‌اند نور در مغز موش ایجاد کنند. البته طول عمر این ذرات کم بوده و پژوهشگران به دنبال افزایش طول عمر آن‌ها هستند.
