てんかんなどの神経障害に苦しむ多くの人々にとって、実行可能な治療選択肢はありません。 私たちの最新の研究では、いつの日か安心をもたらすかもしれない埋め込み可能なデバイスを開発しました。 神経伝達物質として知られる脳内化学物質を問題の原因となる脳の細胞に直接送達することにより、てんかん発作などの脳の問題をインプラントが治療できることを示します。
インプラントは、電界を使用して、神経伝達物質を内部リザーバーからデバイスから押し出すことにより機能します。 電気泳動として知られるこのプロセスにより、薬物送達の用量とタイミングを正確に制御することができ、これはてんかんなどの断続的な障害に対処するために重要です。
薬物を送達するこの方法には、薬物分子が溶媒中にないため、薬物がデバイスを出る局所圧力を増加させないという利点もあります。 薬物分子（この場合は神経伝達物質）は、これらの細胞や周囲の組織に損傷を与えることなく、インプラント周囲の組織と直接相互作用できるため、これは重要です。
研究者たちは以前、ラットの脊髄にインプラントを配置することで、この薬物送達方法を使用して痛みを管理できることを示しました。 Science Advancesに掲載された私たちの仕事の目新しさは、マウスの脳に埋め込むのに十分小さいインプラントを設計することでした。 また、小さなセンサーをインプラントに組み込み、デバイスが埋め込まれた局所的な脳の活動を監視できるようにしました。
神経伝達物質は脳の化学的メッセンジャーです。 （Andrii Vodolazhskyi / Shutterstock.com） オンボードセンサーを使用すると、マウスで発作のような活動が始まることがわかりました。 発作が検出された後、発作の中心にある脳組織に抑制性神経伝達物質を送り出すようインプラントに指示しました。 神経伝達物質は、その組織の細胞に発作メッセージの他の細胞への伝播を停止するように伝えます。 これは発作を止めました。
発作を止めることができることを発見した後、発作を開始した後に止めるのではなく、発作を完全に防ぐことができるかどうかを見たかったのです。 これをテストするために、発作を誘発する化学物質を別のインプラントで脳に注入する前に、神経伝達物質の送達を開始しました。 これらの実験は、私たちのインプラントが発作のような活動の発生を防ぐことができることを示しました。
プラットフォーム技術
電気泳動薬物送達デバイスが発作のような活動を停止または防止できることを誰もが初めて見たので、私たちは非常に興奮しています。 また、これはてんかん、パーキンソン病、脳腫瘍を含む多くの異なる神経疾患の治療に役立つ可能性のあるプラットフォーム技術と考えています。
これまでのところ、このデバイスはマウスとラットでのみテストされていることに注意することが重要です。 他の技術がこの段階から広く臨床に使用されるまでにかかった時間から判断すると、この技術が人間に広く利用できるようになるには少なくとも10年かかる可能性があります。 この期間中に、てんかんおよび他の神経障害を治療するためのこれらのインプラントの長期的な実行可能性を証明するために多くの作業が行われます。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
クリストファープロクター、ケンブリッジ大学、埋め込み型イオンポンプの製造と検証の研究アソシエイト
