Os pesquisadores têm, pela primeira vez, usou a fotocondutividade persistente de um material para estimular células neurotípicas. A tecnica, que é relativamente simples, deve facilitar pesquisas futuras sobre o uso de carga para influenciar o comportamento celular.

Um material que demonstra fotocondutividade persistente ganha uma carga negativa em sua superfície quando exposto ao comprimento de onda de luz correto, e retém essa carga mesmo depois que a luz é removida. O comprimento de onda correto da luz, e por quanto tempo o material retém sua carga, varia de material para material.

Os pesquisadores sabem há anos que a carga elétrica pode estimular uma célula, mas as tecnologias existentes para conduzir experimentos relacionados são freqüentemente invasivas ou requerem equipamento especializado. Eles também podem ser extremamente demorados.

"Queríamos aproveitar as propriedades eletrônicas do nitreto de gálio semicondutor, que é biocompatível, tornando-se uma verdadeira interface bioeletrônica, "diz Patrick Snyder, um Ph.D. estudante da North Carolina State University e principal autor de um artigo sobre o trabalho. "O resultado é mais rápido, forma não invasiva de estimular células que não requer equipamento especializado. "

Especificamente, os pesquisadores expuseram um substrato de nitreto de gálio à luz ultravioleta (UV), criando uma carga negativa em sua superfície. Assim que a luz ultravioleta foi removida, os pesquisadores colocaram uma solução contendo células neurotípicas PC12 no recipiente com o substrato. Os pesquisadores então introduziram um corante que lhes permitiu medir os níveis de cálcio nas células PC12.

O que os pesquisadores descobriram foi que as células PC12 foram estimuladas quando entraram em contato com o substrato de nitreto de gálio carregado, como evidenciado pelo aumento dos níveis de íons de cálcio dentro das células, quando comparado a um grupo controle que não entrou em contato com um substrato carregado.

Isso é evidência de comportamento alterado porque os íons são importantes na atividade das células neurotípicas. Por exemplo, Os íons de cálcio desempenham papéis importantes na sinalização neuronal.

"Além de avançar nosso entendimento fundamental do que este material é capaz, estamos otimistas de que pode facilitar o trabalho de muitos laboratórios interessados ​​em avançar na pesquisa sobre o comportamento celular, "diz Albena Ivanisevic, um professor de ciência de materiais e engenharia na NC State e autor correspondente do artigo.

O papel, "Estimulação não invasiva de células neurotípicas usando fotocondutividade persistente de nitreto de gálio, "é publicado na revista de acesso aberto ACS Omega .