Un equipo de científicos ha conseguido integrar nanotubos de carbono en las neuronas, con la finalidad de controlar su crecimiento y de restaurar las conexiones eléctricas perdidas entre células nerviosas.
Según estos investigadores, los nanotubos de carbono pueden ser utilizados con total seguridad para esta integración neuronal, que puede restablecer conexiones nerviosas y ayudar a personas que hayan tenido, por ejemplo, lesiones en la columna vertebral.
Los nanotubos son estructuras tubulares (cilíndricas), cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono tienen una excelente conductividad térmica y eléctrica, así como una gran resistencia mecánica. Se han utilizado para fabricar las fibras más sólidas y robustas que jamás se han conseguido, así como chips informáticos que funcionan el doble de rápido que los chips de silicio. Los nanotubos han dado origen asimismo al material más negro del mundo, conocido como Vantablack.
Como los nanotubos de carbono son largos, finos y conductores, son ideales para desempeñarse como auténticas prótesis neuronales y, según los investigadores, tienen en este campo grandes potencialidades.
Incluso consideran que actualmente los nanotubos de carbono constituyen la mejor opción para desarrollar estrategias innovadoras en el tratamiento de lesiones de la médula espinal, según explican en un comunicado.
Método seguro
Sin embargo, la naturaleza fibrosa de los nanotubos ha planteado algunas dudas sobre su seguridad si se aplican como prótesis neuronales. Por ello los investigadores han modificado la superficie de los nanotubos, de tal forma que pueda transformarse en una especie de tinta que facilita las conexiones neuronales. Con esa tinta han creado una fina capa de nanotubos de carbono puro.
Las neuronas utilizadas para el estudio se obtuvieron a partir del hipocampo de ratas de laboratorio y luego se depositaron sobre la fina capa de los nanotubos. Después de un periodo de incubación a temperatura corporal, las células fueron testadas para comprobar la eficacia de la conductividad y su compatibilidad con la superficie de los nanotubos de carbono.
Los investigadores han podido comprobar que los nanotubos no interfieren con la composición de los lípidos, particularmente con el colesterol, que forman la membrana celular de las neuronas, por lo que consideran que el sistema es completamente seguro.
Según estos investigadores, los nanotubos de carbono pueden ser utilizados con total seguridad para esta integración neuronal, que puede restablecer conexiones nerviosas y ayudar a personas que hayan tenido, por ejemplo, lesiones en la columna vertebral.
Los nanotubos son estructuras tubulares (cilíndricas), cuyo diámetro es del tamaño del nanómetro. Existen nanotubos de muchos materiales, tales como silicio o nitruro de boro pero, generalmente, el término se aplica a los nanotubos de carbono.
Los nanotubos de carbono tienen una excelente conductividad térmica y eléctrica, así como una gran resistencia mecánica. Se han utilizado para fabricar las fibras más sólidas y robustas que jamás se han conseguido, así como chips informáticos que funcionan el doble de rápido que los chips de silicio. Los nanotubos han dado origen asimismo al material más negro del mundo, conocido como Vantablack.
Como los nanotubos de carbono son largos, finos y conductores, son ideales para desempeñarse como auténticas prótesis neuronales y, según los investigadores, tienen en este campo grandes potencialidades.
Incluso consideran que actualmente los nanotubos de carbono constituyen la mejor opción para desarrollar estrategias innovadoras en el tratamiento de lesiones de la médula espinal, según explican en un comunicado.
Método seguro
Sin embargo, la naturaleza fibrosa de los nanotubos ha planteado algunas dudas sobre su seguridad si se aplican como prótesis neuronales. Por ello los investigadores han modificado la superficie de los nanotubos, de tal forma que pueda transformarse en una especie de tinta que facilita las conexiones neuronales. Con esa tinta han creado una fina capa de nanotubos de carbono puro.
Las neuronas utilizadas para el estudio se obtuvieron a partir del hipocampo de ratas de laboratorio y luego se depositaron sobre la fina capa de los nanotubos. Después de un periodo de incubación a temperatura corporal, las células fueron testadas para comprobar la eficacia de la conductividad y su compatibilidad con la superficie de los nanotubos de carbono.
Los investigadores han podido comprobar que los nanotubos no interfieren con la composición de los lípidos, particularmente con el colesterol, que forman la membrana celular de las neuronas, por lo que consideran que el sistema es completamente seguro.
Madurez acelerada
La investigación descubrió asimismo que las células nerviosas tratadas con nanotubos de carbono maduran más rápidamente de lo normal, ya que esta prótesis facilita el completo crecimiento de las neuronas y la formación de nuevas sinapsis (conexiones).
No obstante la importancia de esta investigación, todavía quedan aspectos que resolver antes de su aplicación médica. Los científicos necesitan conocer mejor cómo la integración de los nanotubos de carbono en los circuitos neuronales influye en la creación y estructura de las sinapsis. Por ejemplo, un aumento repentino del número de sinapsis descartaría la utilidad de estas prótesis, destacan los investigadores.
La investigación se adentra ahora en los ensayos técnicos. Una vez probado que los nanotubos de carbono funcionan bien, que duran lo suficiente, se adaptan y son compatibles con el tejido neuronal, ahora se trata de aplicar la tecnología en vivo. Los resultados preliminares son prometedores para la recuperación de las funciones neurológicas perdidas.
La investigación descubrió asimismo que las células nerviosas tratadas con nanotubos de carbono maduran más rápidamente de lo normal, ya que esta prótesis facilita el completo crecimiento de las neuronas y la formación de nuevas sinapsis (conexiones).
No obstante la importancia de esta investigación, todavía quedan aspectos que resolver antes de su aplicación médica. Los científicos necesitan conocer mejor cómo la integración de los nanotubos de carbono en los circuitos neuronales influye en la creación y estructura de las sinapsis. Por ejemplo, un aumento repentino del número de sinapsis descartaría la utilidad de estas prótesis, destacan los investigadores.
La investigación se adentra ahora en los ensayos técnicos. Una vez probado que los nanotubos de carbono funcionan bien, que duran lo suficiente, se adaptan y son compatibles con el tejido neuronal, ahora se trata de aplicar la tecnología en vivo. Los resultados preliminares son prometedores para la recuperación de las funciones neurológicas perdidas.
Referencia
Sculpting neurotransmission during synaptic development by 2D nanostructured interfaces. Nanomedicine : Nanotechnoloy, Biology and Medecine. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.nano.2017.01.020
Sculpting neurotransmission during synaptic development by 2D nanostructured interfaces. Nanomedicine : Nanotechnoloy, Biology and Medecine. DOI:http://dx.doi.org/10.1016/j.nano.2017.01.020