Pequeños nanocables cubiertos de oro activados por luz pueden hacer que las neuronas se incendien

(Last Updated On: abril 19, 2018)

Investigadores de la Universidad de Chicago han desarrollado nanocables activados por luz que pueden estimular a las neuronas a disparar cuando están expuestas a la luz. Los investigadores esperan que los nanocables puedan ayudar a comprender los circuitos cerebrales complejos, y también pueden ser útiles en el tratamiento de trastornos cerebrales.

La optogenética, que consiste en modificar genéticamente las neuronas para que sean sensibles a un estímulo de luz, ha atraído mucha atención como herramienta de investigación y posible enfoque terapéutico. Sin embargo, algunos investigadores tienen dudas acerca de la optogénesis, ya que implica insertar un gen en las células, abriendo potencialmente la puerta a efectos imprevistos y posiblemente alterando permanentemente las células tratadas.

En un esfuerzo por desarrollar una alternativa, un equipo de investigación de la Universidad de Chicago ha ideado una nueva modalidad que puede permitir la activación lumínica de las neuronas sin necesidad de modificación genética. Su técnica involucra nanocables que son tan pequeños que si fueran colocados uno al lado del otro, cientos de ellos cabrían en el borde de una hoja de papel. Aunque inicialmente diseñados para su uso en células solares, su pequeño tamaño también los hace muy adecuados para interactuar con las células.

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Los nanoalambres están hechos de dos tipos diferentes de silicio y están cubiertos con una fina capa de oro. Su diseño significa que liberan una pequeña corriente eléctrica cuando se iluminan. “Cuando el cable está colocado e iluminado, la diferencia de voltaje entre el interior y el exterior de la celda se reduce ligeramente. Esto reduce la barrera para que la neurona dispare una señal eléctrica a sus células vecinas”, dijo Bozhi Tian, un investigador involucrado en el estudio.

Los investigadores probaron su técnica usando neuronas de rata cultivadas en un plato y encontraron que al hacer brillar una luz sobre las células podían activar las neuronas para disparar cuando los nanocables estaban presentes. “Lo bueno es que tanto el oro como el silicio son materiales biológicamente compatibles”, dijo Ramya Parameswaran, primer autor del estudio. “Además, después de ser inyectadas en el cuerpo, estructuras de este tamaño se degradarían naturalmente en un par de meses.”

Los nanocables podrían ofrecer una alternativa viable a la óptica. Los científicos están planeando probar los nanocables en animales, para ver si pueden ser usados para entender los circuitos eléctricos del cerebro e identificar nuevos tratamientos para enfermedades cerebrales, como la enfermedad de Parkinson.

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