פיתוח מערך אלקטרודות לגירוי חשמלי לתאים במערכת העצבים

Design of a multi-array electrical stimulation device

העובדה שגוף האדם מייצר זרמים ושדות חשמליים ידועה ומוכרת. השדות החשמליים הנוצרים כתוצאה מהפעילות החשמלית חשובים לפיזיולוגיה הטבעית של מרבית האיברים בגוף. לכן, לשינוי השדות החשמליים יש את היכולת לשנות את התנהגות התאים. במערכת העצבים, תכונה זאת בולטת מאוד מאחר והבסיס לתקשורת העצבית היא פעילותם החשמלית של תאי העצב. מסיבה זאת, בשנים האחרונות נעשים מאמצים רבים לחקור את התנהגותם של תאים שונים תחת שדות חשמליים שונים כאסטרטגיה לטיפול במגוון רחב של בעיות הכוללות בין היתר: רגנרציה ושיקום עצבי, מחלות נוירודגנרטיביות כפרקינסון ואלצהיימר, השפעה בהנדסת רקמות על שגשוג והתמיינות תאים ועוד. במעבדתנו מבוצע כיום מחקר הבוחן את ההשפעה של גירויים חשמליים על יכולת השיקום של מערכת העצבים המרכזית. נמצא כי גירוי חשמלי קצר מספיק על מנת לכוון את תאי העצב טוב יותר אל עבר מטרתם.
בפרויקט זה נפתח מערך אלקטרודות מורכב יותר מזה המצוי במעבדה שיאפשר מתן גירוי חשמליים במס' אתרי גירוי ולמס' רב של צלחות בו"ז. בשלב הראשון של הפרויקט נפתח את הרכיב ובשלב השני נבחן את היכולת לספק גירויים חשמלים לתאי עצב.
הפרויקט יכלול סקירה ספרותית של התקנים קיימים ושל החומרים והעיצוב המתאימים בהיבטים של תאימות ביולוגית, גודל האלקטרודות הרצוי, עוצמות הגירוי המתאימות, היכולת להתממשק עם ציוד מעבדה סטנדרטי וקלות ועלות היצור. כמו כן, הפרויקט יהיה בדגש על מערכת העצבים ויכלול לימוד תאורטי על מערכת העצבים והאופי החשמלי-כימי בפעילותם של תאי עצב.

דרישות:

• מבוא להנדסת חשמל (חובה)
• מבוא לביולוגיה של התא או פיזיולוגיה (רצוי)