حسگرهای کوچک، تأثیر بزرگ: نانوکاوشگرها درک شیمی مغز را متحول می‌کنند

نانوکاوشگرها انتقال‌دهنده‌های عصبی را در مغز تشخیص می‌دهند، که دانشمندان مدت‌هاست مجذوب نقش انتقال‌دهنده‌های عصبی در مغز حیوانات هستند، که وظایف پیچیده‌ای مانند پردازش احساسات، یادگیری و قضاوت را انجام می‌دهند.

این انتقال‌دهنده‌های عصبی مولکول‌های سیگنال‌دهنده کوچکی هستند که از طریق نورون‌ها یا سلول‌های عصبی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند.

دانشمندان معتقدند که این حرکت انتشاری انتقال‌دهنده‌های عصبی ممکن است در قلب عملکرد برتر مغز باشد و آن را به حوزه‌ای مورد توجه برای مطالعه بیشتر تبدیل می‌کند.

نانو پروب، که به عنوان پروب اسکن نیز شناخته می‌شود، نوعی ابزار علمی است که برای مطالعه و دستکاری ماده در مقیاس نانو استفاده می‌شود. این پروب‌ها معمولاً از یک نوک تیز ساخته شده از موادی مانند سیلیکون یا الماس ساخته می‌شوند که می‌توانند به کوچکی چند نانومتر باشند. نوک روی یک پایه نصب شده است که می‌تواند نیروها و حرکات بسیار کوچک را اندازه‌گیری کند.

اخیراً، گروهی از دانشمندان ژاپنی روش جدیدی را برای تشخیص انتقال‌دهنده‌های عصبی خاص با استفاده از ذرات ریز به نام نانوذرات پلیمری چاپ مولکولی فلورسنت (fMIP-NPs) توسعه داده‌اند.

این ذرات هنگام تشخیص انتقال‌دهنده‌های عصبی خاص مانند سروتونین، دوپامین و استیل کولین، فلورسانس خود را تغییر می‌دهند.

در بخش‌های داروسازی و بیوتکنولوژی، توسعه fMIP-NPها به کشف و توسعه دارو کمک خواهد کرد. fMIP-NPهای اختصاصی انتقال‌دهنده عصبی برای غربالگری نامزدهای دارویی از نظر اثربخشی آنها در اصلاح سطح انتقال‌دهنده‌های عصبی استفاده می‌شوند که منجر به توسعه داروهای مؤثرتر با عوارض جانبی کمتر می‌شود.

NeuroMetrix، یک شرکت مراقبت‌های بهداشتی در مرحله تجاری، از این فناوری برای توسعه Quell استفاده کرده است. Quell از یک فناوری تحریک عصبی اختصاصی به نام Wearable Intensive Nerve Stimulation (WINS) استفاده می‌کند که اعصاب حسی در ساق پا را تحریک می‌کند تا اثر تسکین درد را در سراسر بدن ایجاد کند، به این صورت که دستگاه به عنوان یک باند پا پوشیده می‌شود و توسط کاربر از طریق یک برنامه تلفن هوشمند کنترل می‌شود.

با وجود محصول پیشرفته آنها، عملکرد مالی در سال‌های اخیر متفاوت بوده است. طبق آخرین گزارش مالی شرکت (سه‌ماهه سوم 2021)، 1.2 میلیون دلار درآمد داشته است که نسبت به 2.3 میلیون دلار در سه‌ماهه مشابه سال قبل کاهش یافته است.

این شرکت این کاهش را به همه‌گیری کووید-۱۹ و اختلالات زنجیره تأمین نسبت داد. با این حال، نورومتریکس از موقعیت نقدی قوی برخوردار است و تا تاریخ ۳۰ سپتامبر ۲۰۲۱، ۱۲.۷ میلیون دلار وجه نقد و معادل‌های نقدی داشته است.

به طور کلی، توسعه fMIP-NPها این پتانسیل را دارد که درک ما از عملکرد مغز را متحول کند و منجر به درمان‌های جدید و بهبود یافته برای اختلالات عصبی شود. به همین ترتیب، سرمایه‌گذاران ممکن است در شرکت‌هایی که روی فناوری‌ها یا داروهای مرتبط کار می‌کنند و در مؤسسات تحقیقاتی که در حال پیشرفت در این زمینه هستند، فرصت‌هایی پیدا کنند.

یکی از کاربردهای اصلی نانوکاوشگر در میکروسکوپی پروب روبشی است که به دانشمندان امکان می‌دهد تصاویری از سطوح نانومقیاس با وضوح بسیار بالا ایجاد کنند. با اسکن کردن نوک روی سطح یک نمونه، کاوشگر می‌تواند تغییرات در ارتفاع سطح یا خواص الکتریکی را تشخیص دهد و یک تصویر سه‌بعدی از نمونه ایجاد کند.

اندازه بازار انتقال‌دهنده‌های عصبی و نانوکاوشگرها می‌تواند بسته به کاربرد/صنعت خاص متفاوت باشد، با این حال، طبق گفته Mordeor Intelligence، انتظار می‌رود بازار جهانی فناوری‌های انتقال‌دهنده‌های عصبی تا سال 2026، سالانه 4.5 درصد رشد کند و این رشد با افزایش شیوع اختلالات عصبی مانند آلزایمر و پارکینسون هدایت می‌شود. طبق گفته Grand View Research، بازار فناوری نانوکاوشگر قرار است تا سال 2028 با نرخ رشد مرکب سالانه 8.5 درصد رشد کند.

بیشتر بدانید:نانوذرات می‌توانند در درمان سکته مغزی کمک کنند

بیشتر بدانید:درک اثرات زیست محیطی نانوذرات نقره به واسطه شکل و شیمی سطح

تاریخ:1404/4/10

مهسانعمتی