Mediante la modificación química dirigida de los nanotubos de carbono se obtienen materiales innovadores capaces de modular la actividad de las células nerviosas, lo cual abre interesantes horizontes de aplicación para la reparación de los tejidos nerviosos dañados. Una nueva investigación en esta línea, que es un trabajo conjunto entre CIC biomaGUNE en el País Vasco, la Universidad de Trieste y SISSA, ambas entidades en Italia, y que está financiado por la Fundación AXA Research, ha sido publicada en la revista ACS Nano.
Los nanotubos de carbono autosoportados, capaces de adquirir la forma deseada gracias a un tratamiento químico especial llamado reticulación, también son capaces de funcionar como sustratos para facilitar el crecimiento de las células nerviosas, modulando delicadamente su crecimiento y su actividad.

 

Se trata de un nuevo e importante paso hacia la construcción de interfaces neuronales para la reparación de lesiones medulares.

 

Este estudio ha surgido de un proyecto plurianual y, en términos de resultados, una colaboración muy importante entre los científicos Laura Ballerini de SISSA y Maurizio Prato, AXA Chair e Ikerbasque Research Profesor en CIC biomaGUNE.

 
Los nanotubos de carbono utilizados en la investigación han sido modificados mediante los tratamientos químicos especialmente diseñados: “Durante muchos años hemos estado trabajando en nuestros laboratorios en la reactividad química de los nanotubos de carbono, un material fascinante con el que es muy difícil trabajar. Gracias a nuestra experiencia, en este trabajo los hemos reticulado o, para decirlo más claramente, hemos tratado los nanotubos para que se unan entre sí mediante reacciones químicas específicas. Nos hemos encontrado con que este procedimiento proporciona almaterial algunas características muy interesantes. Por ejemplo, el material se organiza de manera estable según una forma precisa, previamente elegida por nosotros: por ejemplo, la de un tejido en el que deben implantarse las células nerviosas”.
O alrededor de los electrodos, según explica el profesor Prato. “Sabemos por investigaciones anteriores que las células nerviosas crecen bien sobre los nanotubos de carbono y, por lo tanto, que se podrían utilizar como una superficie para construir dispositivos híbridos para la regeneración de tejido nervioso. Sin embargo, había que asegurarse de que esta modificación química no comprometa este proceso y estudiar los efectos que podría tener sobre la interacción con las neuronas”. En relación a los híbridos biosintéticos, el profesor Prato subraya que “hemos descubierto que el tratamiento químico tiene efectos importantes porque a través de este tratamiento podemos modular la actividad de las neuronas en cuanto a su crecimiento, adhesión y supervivencia. No sólo eso, sino que también se puede regular la comunicación entre neuronas por medio de estos materiales. En resumen, podemos decir que la capa de nanotubos de carbono reticulados interactúa de forma muy intensa y constructiva con las células nerviosas”.
Esta interacción depende de cómo se vinculan los diferentes nanotubos de carbono entre sí, es decir, de su reticulación. Cuanto menor es el número de enlaces entre los nanotubos, mayor es la actividad de las neuronas que crecen en su superficie. Se puede regular la respuesta de las neuronas a través del control químico de sus propiedades y de los vínculos entre ellas. Juntos, Ballerini y Prato explican que “este es un resultado interesante, fruto de una investigación sofisticada que abarca desde la química hasta las nanociencias y la biología, y de una colaboración importante y fructífera entre nuestros grupos de investigación. Este estudio también es un paso más en la concepción de posibles híbridos biosintéticos con vistas a restaurar las funciones de los tejidos nerviosos lesionados”. (Fuente: CIC biomaGUNE)

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