(Phys.org) - Mudar a textura e as características da superfície de um material semicondutor em nanoescala pode influenciar a maneira como as células neurais crescem no material.

A descoberta decorre de um estudo realizado por pesquisadores da Universidade Estadual da Carolina do Norte, a University of North Carolina em Chapel Hill e a Purdue University, e pode ter utilidade para o desenvolvimento de futuros implantes neurais.

"Queríamos saber como a textura e a estrutura de um material podem influenciar a adesão e diferenciação celular, "diz Lauren Bain, autor principal de um artigo que descreve o trabalho e um Ph.D. estudante do programa conjunto de engenharia biomédica na NC State e UNC-Chapel Hill. "Basicamente, queríamos saber se a alteração das características físicas na superfície de um semicondutor poderia tornar mais fácil para um implante ser integrado ao tecido neural - ou tecido mole em geral. "

Os pesquisadores trabalharam com nitreto de gálio (GaN), porque é um dos materiais semicondutores mais promissores para uso em aplicações biomédicas. Eles também trabalharam com células PC12, que são células modelo usadas para imitar o comportamento dos neurônios em experimentos de laboratório.

No estudo, os pesquisadores cultivaram células PC12 em quadrados de GaN com quatro características de superfície diferentes:alguns quadrados eram lisos; alguns tinham sulcos paralelos (lembrando um padrão irregular de veludo cotelê); alguns foram texturizados aleatoriamente (assemelhando-se a uma cadeia de montanhas em nanoescala); e alguns foram cobertos com nanofios (semelhante a uma cama de pregos em nanoescala).

Muito poucas células PC12 aderiram à superfície lisa. E aqueles que aderiram cresceram normalmente, formando longo, extensões estreitas. Mais células PC12 aderidas aos quadrados com ranhuras paralelas, e essas células também cresceram normalmente.

Aproximadamente o mesmo número de células PC12 aderidas aos quadrados texturizados aleatoriamente como aderidas às ranhuras paralelas. Contudo, essas células não cresceram normalmente. Em vez de formar extensões estreitas, as células se achataram e se espalharam pela superfície de GaN em todas as direções.

Mais células PC12 aderiram aos quadrados de nanofios do que a qualquer uma das outras superfícies, mas apenas 50 por cento das células cresceram normalmente. Os outros 50 por cento se espalharam em todas as direções, como as células nas superfícies texturizadas aleatoriamente.

"Isso nos diz que a forma real das características da superfície influencia o comportamento das células, "Bain diz." É uma forma não química de influenciar a interação entre o material e o corpo. Isso é algo que podemos explorar à medida que continuamos trabalhando para desenvolver novas tecnologias biomédicas. "