Исследование европейских учёных показало, что высокочувствительные сенсоры, основанные на центрах окраски в алмазе, можно использовать для регистрации электрической активности нейронов в живой ткани мозга.
Центры окраски существуют в кристаллах вообще, и в алмазах в частности. Поясним, что состоящий в основном из углерода природный алмаз в разные цвета окрашивают посторонние влияния или атомы, например, бора или азота. А центрами окраски в кристаллической решётке алмаза называют атомы таких примесей в связке с вакантными участками, где нет атома углерода. Иными словами, центры окраски — это изъяны с определёнными свойствами в алмазе.
Физически центры окраски представляют собой различные конфигурации инородного атома, например, азота или другого элемента, в кристаллической решетке и одной или нескольких вакансий, то есть отсутствующих атомов углерода. Поскольку эти центры мы здесь упомянем ещё не раз, сократим их до ЦОА.
А теперь о головном мозге. Ещё до проявления симптомов неврологических заболеваний, в том числе деменции, в тканях мозга, как правило, уже произошли некие изменения. Предположим, при этом некоторые участки мозга меняются или в них нежелательным образом накапливаются белки. Столь, казалось бы, небольшие изменения способны оказать влияние на то, как клетки головного мозга передают друг другу сигналы, как они взаимодействуют и как идёт обработка и запоминание информации.
Исследователи в области медицины стремятся изучать такие перемены на самых ранних этапах неврологических заболеваний. Цель — как можно больше узнать об истоках недуга для выбора более эффективной терапии.
На сегодняшний день для изучения особенностей мозга обычно идут одним из двух путей. Первый — оптическое исследование образцов ткани подопытных животных или умерших пациентов, которые при жизни страдали интересующим специалиста заболеванием. Второй подход — измерять сигналы, идущие от нервных клеток, с помощью проводов, окрашивания или света.
Однако у обеих базовых методик есть свои ограничения: угроза повреждения тканей или искажения изучаемых сигналов. Кроме того, некоторые сигналы от нервных клеток, важные для диагностики того или иного заболевания, бывает вообще трудно измерить.
Учёные из нескольких европейских вузов отыскали способ измерения таких сигналов, не прикасаясь к тканям мозга и не втыкая в него никаких зондов.
Источник: https://www.nanonewsnet.ru/