Penyelidik telah menunjukkan peranti elektronik boleh mengesan dan menamatkan sawan epilepsi apabila ditanam ke dalam otak tikus
Kami otak sel yang dipanggil neuron sama ada merangsang atau menghalang neuron lain di sekelilingnya daripada menghantar mesej. Terdapat keseimbangan halus neuron yang 'mengujakan' dan yang 'menghentikan' penyampaian mesej. Dalam keadaan yang dipanggil epilepsi – gangguan otak kronik yang memberi kesan kepada semua peringkat umur dan jantina – neuron dalam otak seseorang mula menyala dan memberi isyarat kepada neuron jiran untuk turut terbakar secara serentak. Ini menyebabkan kesan yang semakin meningkat yang membawa kepada ketidakseimbangan antara aktiviti 'menarik' dan 'berhenti'. Punca utama aktiviti elektrik ini dianggap sebagai perubahan kimia kompleks yang berlaku dalam sel saraf. Sawan berlaku apabila impuls elektrik keluar dari had normalnya. Sawan menjejaskan kesedaran atau kawalan motor seseorang. Sawan sendiri bukanlah penyakit tetapi merupakan tanda-tanda gangguan yang berbeza di dalam otak. Sesetengah sawan tidak ketara tetapi ada yang tidak berupaya untuk seseorang. Walaupun terdapat beberapa jenis sawan, jenis di atas dikaitkan dengan epilepsi. Epilepsi adalah salah satu penyakit saraf yang paling biasa dengan kira-kira 50 juta orang menghidapnya di seluruh dunia. Rawatan yang paling biasa untuk epilepsi adalah penggunaan epilepsi ubat seperti benzodiazepin yang bukan sahaja mempunyai kesan sampingan yang drastik tetapi juga tidak berkesan dalam mencegah sawan dalam 30 peratus pesakit epilepsi. Penghidap epilepsi dan keluarga mereka terpaksa menghadapi stigma dan diskriminasi yang berkaitan dengan penyakit ini terutamanya di negara berpendapatan rendah dan sederhana.
Satu pasukan penyelidik British dan Perancis di University of Cambridge, École Nationale Supérieure des Mines dan INSERM telah menunjukkan peranti elektronik yang apabila ditanam di dalam otak tikus dapat mengesan tanda pertama sawan. Selepas pengesanan ini, ia dapat menghantar bahan kimia otak asli di dalam otak yang kemudian menghalang serangan daripada berterusan. Kajian inovatif mereka telah diterbitkan dalam Kemajuan Sains.
Peranti elektronik adalah nipis, lembut, fleksibel dan diperbuat daripada organik filem yang membolehkannya bersambung dengan baik dengan tisu manusia. Ia juga selamat seperti kerosakan minimum pada otak. Sifat elektrik ini organik filem menjadikannya sangat sesuai untuk aplikasi perubatan sedemikian di mana antara muka dengan tisu hidup diperlukan. Neurotransmiter atau ubat dalam peranti menyasarkan titik asal rampasan dan dengan itu memberi isyarat kepada neuron untuk menghentikan tembakan. Ini menyebabkan sawan berhenti. Siasatan saraf digunakan untuk mengangkut neurotransmitter ini ke bahagian otak yang terjejas. Siasatan ini menggabungkan pam ion mini dan elektrod yang memantau aktiviti otak untuk kemungkinan sawan. Apabila elektrod probe mengesan isyarat saraf kepunyaan sawan, pam ion akan diaktifkan yang kemudian mewujudkan medan elektrik. Medan elektrik ini membolehkan pergerakan ubat merentasi membran pertukaran ion dari rizab dalaman ke luar peranti elektronik melalui proses yang dipanggil elektroforesis yang secara teknikalnya membolehkan pesakit mengawal dos dan masa ubat neurotransmitter dengan cara yang lebih tepat. Kuantiti tepat ubat yang akan dikeluarkan boleh berdasarkan kekuatan medan elektrik. Kaedah inovatif ini menjaga 'bila' dan 'berapa' jumlah ubat yang perlu dihantar untuk pesakit tertentu. Ubat ini dihantar tanpa sebarang larutan pelarut tambahan yang membantu dalam mencegah sebarang kerosakan pada tisu sekeliling. Ubat ini berinteraksi dengan cekap dengan sel di luar peranti. Penyelidik mendapati hanya sejumlah kecil ubat diperlukan untuk mencegah sawan dan jumlah ini diambil kira sebagai tidak lebih daripada 1 peratus daripada keseluruhan ubat yang pada mulanya dimasukkan ke dalam peranti. Ini berguna kerana peranti tidak perlu diisi semula untuk tempoh yang lama. Dadah yang digunakan dalam kajian khusus ini adalah neurotransmiter asli dalam badan kita dan ia telah dimakan dengan lancar oleh perkembangan semula jadi di dalam otak sebaik sahaja dikeluarkan. Ini menunjukkan bahawa rawatan yang diterangkan harus mengurangkan atau bahkan menghapuskan sebarang kesan sampingan ubat yang tidak diingini.
Kajian itu perlu dilakukan dengan lebih terperinci pada tikus untuk mengukur potensi kesan sampingan dan kemudian kajian yang sepadan boleh dijalankan pada manusia. Mungkin agak lama, beberapa tahun mungkin, sebelum peranti ini tersedia di pasaran untuk kegunaan awam. Ia juga perlu dikaji sama ada peranti sedemikian boleh mencegah sawan sama sekali. Jika teknik ini berjaya, ia boleh merevolusikan ubat untuk epilepsi dan juga membantu dalam penyakit lain yang serupa. Terdapat harapan bahawa pendekatan serupa boleh digunakan untuk pelbagai gangguan neurologi lain termasuk tumor otak, strok dan penyakit Parkinson.
***
{Anda boleh membaca kertas penyelidikan asal dengan mengklik pautan DOI yang diberikan di bawah dalam senarai sumber yang dipetik}
Sumber (s)
Proctor CM et al. 2018. Penghantaran ubat elektroforesis untuk kawalan sawan. Kemajuan sains. 4(8). https://doi.org/10.1126/sciadv.aau1291
***
