Исследователи протестировали прототип устройства на клетках нейробластомы человека, чтобы продемонстрировать его эффективность.
Учёные из Университета Миннесоты в США использовали массив микроскопических катушек MagPatch для создания магнитного поля и стимуляции отдельных нейронов. Нейронная стимуляция — это медицинский метод, используемый для лечения многих заболеваний, поражающих нервную систему.
Исследование опубликовано в журнале Vacuum Science & Technology.
Существующие устройства нейронной стимуляции эффективны, но им не хватает необходимой точности: они стимулируют большую популяцию нейронов, включая соседние клетки, которые не должны стимулироваться.
Поэтому учёные использовали магнитные катушки. Более двух столетий назад физик Майкл Фарадей описал, как электрический ток, проходящий через катушку с проводом, может создавать магнитное поле. Это магнитное поле может затем индуцировать электрическое поле в любых близлежащих нейронах — тот же эффект, который создается электродом, но гораздо более точный. Однако у этой технологии есть существенный недостаток.
«Чтобы достичь желаемого порога электрического поля, способного стимулировать нейроны, сила тока, которую должны пропускать эти микрокатушки, чрезвычайно высока. Это почти в три раза больше тока, который необходим для возбуждения электрода, чтобы достичь того же порога», — объясняет Саха.
Чтобы решить эту проблему, команда внесла улучшения: вместо одной микрокатушки они использовали массив из восьми катушек, которые в совокупности могут создавать электрические поля, используя гораздо меньший ток на катушку, и использовали магнитомягкие материалы, которые повышают магнитную силу катушек.