p Um novo material feito de nanotubos de carbono apóia o crescimento das fibras nervosas, construir uma ponte sobre explantes neurais segregados e fornecer uma reconexão funcional. O estudo, que foi coordenado pela SISSA em Trieste, também observou biocompatibilidade do material in vivo, demonstrando que implantá-lo no cérebro de pequenos roedores não causa grandes cicatrizes ou uma resposta imunológica marcante. O estudo, publicado em Avanços da Ciência demonstra que o material pode ser avaliado para aplicações protéticas no sistema nervoso. p "Sob o microscópio, parece um emaranhado de tubos com nós. Foi inicialmente estudado para limpar hidrocarbonetos derramados no mar, "explica Laura Ballerini, Professora SISSA e coordenadora do estudo publicado recentemente. Foi a intuição de Maurizio Prato, Contudo, isso os levou a investigar a possibilidade de aplicação desse material ao tecido nervoso. A ideia de desenvolver os híbridos de neurônios e nanomateriais foi fruto de um projeto de longa duração e colaboração entre os grupos da Prato (Universidade de Trieste) e Ballerini (SISSA).

p No presente estudo, Ballerini e sua equipe investigaram primeiro a reação do material ao tecido nervoso in vitro. "Explantamos dois segmentos da medula espinhal e os cultivamos juntos, mas os separou por 300 mícrons, "diz Sadaf Usmani, um Ph.D. aluno da Escola e primeiro autor do estudo. "Nessas condições, sem qualquer andaime reconstruindo o espaço entre os dois explantes, observamos o crescimento de fibras nervosas que se estendiam em feixes retos em qualquer direção, mas não necessariamente em direção ao outro tecido. Se inserirmos um pequeno pedaço da esponja de carbono no espaço entre os dois, Contudo, vemos um crescimento denso de fibras nervosas que preenchem a estrutura e se entrelaçam com a outra amostra. "

p "Observar a fibra atingindo o explante contralateral não é suficiente, Contudo, "destaca o pesquisador da Universidade de Trieste e um dos autores do estudo, Denis Scaini. "Você tem que mostrar que existe uma conexão funcional entre as duas populações de neurônios." Por esta, O professor David Zoccolan da SISSA e sua equipe foram cruciais. "Com técnicas de análise de sinal que eles já desenvolveram, fomos capazes de demonstrar duas coisas:primeiro, que a atividade nervosa espontânea nas duas amostras foi realmente correlacionada, indicando uma conexão, que não estava lá quando a esponja estava ausente, e em segundo lugar, que aplicando um sinal elétrico a uma das amostras, a atividade da segunda amostra poderia ser acionada, mas apenas quando os nanotubos estavam presentes. "

p Testes de biocompatibilidade

p Os resultados no laboratório foram extremamente positivos. Mas isso não foi suficiente para Ballerini e seus colegas. “A fim de continuar a investir energia e recursos adicionais para o estudo de aplicações potenciais, é crucial para testar se o material é aceito por organismos vivos sem consequências negativas, "diz Ballerini.

p Para realizar esses testes, A equipe de Ballerini trabalhou em estreita colaboração com a pesquisadora do SISSA Federica Rosselli. “Implantamos pequenas porções do material no cérebro de roedores saudáveis. Após quatro semanas, observamos que o material foi bem tolerado. Havia cicatrizes limitadas, bem como respostas imunológicas baixas, e alguns indicadores biológicos até mostraram que poderia haver implicações positivas. Houve também uma invasão progressiva de neurônios dentro da esponja. Os ratos estavam vitais e saudáveis ​​durante as quatro semanas inteiras, "diz Usmani.

p "Para concluir, "diz Ballerini, “os excelentes resultados nos encorajam a continuar esta linha de pesquisa. Esses materiais podem ser úteis para revestir eletrodos usados ​​no tratamento de distúrbios do movimento como o de Parkinson, porque são bem aceitos pelos tecidos, enquanto os implantes usados ​​hoje se tornam menos eficazes com o tempo por causa do tecido cicatricial. Esperamos que isso incentive outras equipes de pesquisa com experiência multidisciplinar a expandir este tipo de estudo ainda mais. "