<link rel="stylesheet" href="styles.f3b1fba60ec7970c.css">

Publication:
Development of microscale robotic particles for meningeal navigation in the brain

Loading...
Thumbnail Image

Departments

School / College / Institute

Item type:Organizational Unit,
GRADUATE SCHOOL OF HEALTH SCIENCES
Upper Org Unit

Program

Graduate School of Health Sciences

Organization Authors

Co-Authors

Author

item.page.yoktezid

960049

Approval Date

Date

Language

eng

Embargo Status

No

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Alternative Title

Beyinde meningeal navigasyon için mikro ölçekli robotik parçacıkların geliştirilmesi

Abstract

Abstract: Magnetic microparticles emerge as a promising tool for targeted transport and control in biological systems. In this study, we investigate the control and functionality of 100 micrometer Nickel-Gold coated particles under the influence of magnetic fields, focusing on central nervous system (CNS) applications. With their dual-material structure, these particles provide precise orientation control when exposed to magnetic fields, making them suitable candidates for CNS-focused interventions. An extensive experimental setup has been designed to verify the effectiveness of these particles. First, computer simulations demonstrate the motion and control dynamics of these structures in a virtual CNS environment. Then, controlled tests on particle orientation and behavior were performed using simplified inanimate plastic mold models mimicking complex neural pathways. Finally, in-vivo tests on an animal model investigated the feasibility of magnetic particle manipulation within the CNS. Preliminary results show that the particles respond effectively to magnetic fields and provide high precision in both movement and targeting. In-vivo studies have demonstrated successful control of particles with different velocities and sensitivities in CNS structures. These results emphasize the potential for use in the treatment of neurodegenerative diseases or targeted drug delivery applications within the CNS in the coming years. With the advancement of the technologies used, it may be possible to perform human experiments in the future, which may lead to new approaches in minimally invasive neurological treatments and personalized medicine. Although initial findings are promising, further research is needed to evaluate the long-term biocompatibility, safety and functionality of magnetic micro-roller systems in living CNS tissues. In addition, future studies on optimizing the control mechanisms of this technology and its scalability to clinical applications are planned. It is anticipated that magnetically controlled microparticle systems will become more applicable and useful in medicine as research and development moves forward.
Ɩzet: Manyetik mikro partiküller, biyolojik sistemlerde hedefe yƶnelik taşıma ve kontrol iƧin umut verici bir araƧ olarak ortaya Ƨıkmaktadır. Bu Ƨalışmada, merkezi sinir sistemi (MSS) uygulamalarına odaklanarak, manyetik alanların etkisi altında 100 mikrometre Nikel-Altın kaplı parƧacıkların kontrolünü ve işlevselliğini araştırıyoruz. Ƈift malzemeli yapılarıyla bu partiküller, manyetik alanlara maruz kaldıklarında hassas yƶnelim kontrolü sağlayarak onları MSS odaklı müdahaleler iƧin uygun adaylar haline getirmektedir. Bu parƧacıkların etkinliğini doğrulamak iƧin kapsamlı bir deney düzeneği tasarlanmıştır. İlk olarak, bilgisayar simülasyonları sanal bir MSS ortamında bu yapıların hareket ve kontrol dinamiklerini gƶstermektedir. Ardından, karmaşık sinir yollarını taklit eden basitleştirilmiş cansız plastik kalıp modelleri kullanılarak partikül oryantasyonu ve davranışı üzerinde kontrollü testler gerƧekleştirilmiştir. Son olarak, bir hayvan modeli üzerinde yapılan in-vivo testler, MSS iƧinde manyetik parƧacık manipülasyonunun uygulanabilirliğini araştırmıştır. Ɩn sonuƧlar, parƧacıkların manyetik alanlara etkili bir şekilde yanıt verdiğini ve hem hareket hem de hedeflemede yüksek hassasiyet sağladığını gƶstermektedir. İn-vivo Ƨalışmalar, farklı hız ve hassasiyetlere sahip partiküllerin CNS yapılarında başarılı bir şekilde kontrol edildiğini gƶstermiştir. Bu sonuƧlar, ƶnümüzdeki yıllarda nƶrodejeneratif hastalıkların tedavisinde veya MSS iƧinde hedeflenmiş ilaƧ dağıtım uygulamalarında kullanım potansiyelini vurgulamaktadır. Kullanılan teknolojilerin ilerlemesiyle gelecekte insan deneyleri yapmak mümkün olabilir ve bu da minimal invaziv nƶrolojik tedavilerde ve kişiselleştirilmiş tıpta yeni yaklaşımlara yol aƧabilir. İlk bulgular umut verici olsa da manyetik mikro silindir sistemlerinin canlı MSS dokularındaki uzun vadeli biyouyumluluğunu, güvenliğini ve işlevselliğini değerlendirmek iƧin daha fazla araştırmaya ihtiyaƧ vardır. Ayrıca, bu teknolojinin kontrol mekanizmalarının optimize edilmesi ve klinik uygulamalara ƶlƧeklenebilirliği üzerine gelecekteki Ƨalışmalar planlanmaktadır. Araştırma ve geliştirme ilerledikƧe, manyetik kontrollü mikro partikül sistemlerinin tıpta daha uygulanabilir ve kullanışlı hale gelmesi beklenmektedir.

Source

Publisher

KoƧ University

Citation

item.page.haspartof

Source

item.page.ispartofseries

item.page.edition

DOI

item.page.datauri

item.page.link

Rights

restrictedAccess

Copyrights Note

© All Rights Reserved. Accessible to Koç University Affiliated Users Only!

Rights and licensing

restrictedAccess
© All Rights Reserved. Accessible to Koç University Affiliated Users Only!

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By

Related Patent

Related Goal

Google Scholar
Scholar'da Ara ↗
0
Görüntülenme
0
İndirme
Bu yayında DOI yok — Altmetric/Dimensions/PlumX/BIP! rozetleri DOI gerektirir.