Tekhnologi Terbaru Silicon Nanowire Array Dalam Pengobatan Masalah Neurologis

---

Para peneliti dari University of California San Diego telah mengembangkan silikon nanowire array sensitif yang dapat digunakan untuk mengukur aktivitas listrik neuron. Diharapkan bahwa perangkat ini dapat digunakan untuk menyaring obat untuk penyakit neurologis, karena dapat digunakan untuk mengukur respon neuron untuk obat yang berbeda.

Dengan kemampuannya untuk mendeteksi aktivitas saluran ion dalam neuron, dan responsivitas listrik mereka dan interkonektivitas, alat ini dapat membantu peneliti untuk mengetahui banyak tentang informasi kesehatan pasien dan bagaimana mereka merespon obat tertentu. Namun demikian saat ini  teknik silikon nanowire array sensitive ini hanya baru dapat digunakan untuk pengukuran dan menganalisis satu sel saraf pada suatu waktu tertentu, dan sering menghancurkan sel, yang berarti bahwa pengukuran ulang dari waktu ke waktu tidak dapat dibuat.

Teknik baru ini menggunakan chip yang berisi array silikon nanowire padat-dikemas. kawat nano ini cukup kecil untuk menembus sel-sel tanpa membunuh sel, dan perangkat ini dapat melakukan pengukuran yang sangat sensitif pada beberapa sel. Dalam ujicoba yang dilakukan para peneliti mampu menganalisis neuron dari tikus dengan menggunakan perangkat ini selama enam minggu, tanpa merusak sel-sel.

Dalam Nano Letters Menurut Shadi Dayeh, pemimpin penelitian pada studi baru ini menyatakan: “Perkembangan teknologi nano yang dapat mengukur potensi perubahan yang cepat pada jaringan selular saraf bisa mempercepat pengembangan obat untuk penyakit system saraf pusat dan saraf perifer saraf.”

Tim juga ingin mengadapsikan perangkat canggih ini pada jaringan otak sehingga dapat mengukur aktivitas neuron di otak, yang memungkinkan bagi mereka untuk memperoleh gambaran yang lebih akurat dari respon saraf terhadap obat, dan menerapkan teknologi ini untuk sel-sel dari organ lain, seperti hati.

Kita berharap tekhnologi nano canggih ini akan semakin berkembang semakin sempurna sehingga dapat memberikan sumbangan pada dunia medis dalam mengatasi berbagai masalah kesehatan hingga pada komponen terkecil tubuh manusia yaitu sel.

 Study in Nano Letters:



Kami melaporkan skema integrasi hybrid baru yang menawarkan pendekatan nanowire-on-lead untuk pertama kalinya, yang memungkinkan addressability listrik independen, terukur, dan memiliki resolusi spasial unggul dalam array nanowire vertikal. Pembuatan array nanowire ini ditunjukkan untuk menjadi scalable ke submicrometer spasi sites dan dapat dikombinasikan dengan teknologi fabrikasi sirkuit standar terpadu.

Kami menggunakan array ini untuk melakukan rekaman elektrofisiologi pada tikus dan neuron primer tikus serta sel ips manusia sel (hiPSC) neuron -derived, yang memberikan rasio tinggi signal-to-noise dan sensitivitas terhadap potensi postsynaptic subthreshold (PSP). Kami mengukur aktivitas listrik dari neuron tikus dari 8 hari in vitro (DIV) ke 14 DIV dan dari neuron hiPSC yang kemudian diturunkan pada 6 minggu dalam culture pasca vitro dengan amplitudo sinyal hingga 99 mV.

Secara keseluruhan, platform kami membuka jalan bagi percobaan elektrofisiologi pada aktivitas sinaptik dalam model penyakit manusia berdasarkan IPSC dari jaringan saraf, hal ini penting untuk memahami mekanisme penyakit neurologis dan untuk mengembangkan obat dalam pengobatan yang terkait dengannya

---