p A combinação de nanofitas de grafeno feitas com um processo desenvolvido na Rice University e um polímero comum pode algum dia ser de importância crítica para a cura de medulas espinhais danificadas em pessoas, de acordo com o químico James Tour, da Rice. p O laboratório Tour passou uma década trabalhando com nanofitas de grafeno, começando com a descoberta de um processo químico para "descompactá-los" a partir de nanotubos de carbono de paredes múltiplas, conforme revelado em um artigo da Nature em 2009. Desde então, os pesquisadores os usaram para aprimorar materiais para tipos de descongeladores para asas de avião, melhores baterias e recipientes menos permeáveis ​​para armazenamento de gás natural.

p Agora, seu trabalho para desenvolver nanofitas para aplicações médicas resultou em um material apelidado de Texas-PEG que pode ajudar a tricotar cordas espinhais danificadas ou mesmo cortadas.

p Um artigo sobre os resultados de testes preliminares com modelos animais aparece hoje na revista Surgical Neurology International .

p Nanofitas de grafeno personalizadas para uso médico por William Sikkema, um estudante de pós-graduação da Rice e co-autor principal do artigo, são altamente solúveis em polietilenoglicol (PEG), um gel de polímero biocompatível usado em cirurgias, produtos farmacêuticos e em outras aplicações biológicas. Quando as nanofitas biocompatíveis têm suas bordas funcionalizadas com cadeias de PEG e são posteriormente misturadas com PEG, eles formam uma rede eletricamente ativa que ajuda as extremidades cortadas de uma medula espinhal a se reconectar.

p "Os neurônios crescem bem no grafeno porque é uma superfície condutora e estimula o crescimento neuronal, "Tour disse.

p Em experimentos na Rice e em outros lugares, neurônios foram observados crescendo ao longo do grafeno.

p "Não somos o único laboratório que demonstrou neurônios crescendo em grafeno em uma placa de Petri, ", disse ele." A diferença é que outros laboratórios estão comumente experimentando com óxido de grafeno solúvel em água, que é muito menos condutor do que o grafeno, ou estruturas não fibrosadas de grafeno.

p "Desenvolvemos uma maneira de adicionar cadeias de polímeros solubilizantes em água às bordas de nossas nanofitas que preserva sua condutividade enquanto as torna solúveis, e agora estamos começando a ver o potencial disso em aplicações biomédicas, Ele acrescentou que as estruturas de grafeno com fitas permitem que quantidades muito menores sejam usadas enquanto preserva uma via condutiva que liga a medula espinhal danificada.

p Tour disse que apenas 1 por cento do Texas-PEG consiste em nanofitas, mas isso é o suficiente para formar uma estrutura condutiva por meio da qual a medula espinhal pode se reconectar.

p O Texas-PEG conseguiu restaurar a função em um roedor com uma medula espinhal cortada em um procedimento realizado na Universidade Konkuk, na Coreia do Sul, pelos coautores Bae Hwan Lee e C-Yoon Kim. Tour disse que o material permitiu que os sinais neuronais motores e sensoriais cruzassem a lacuna 24 horas após a transecção completa da medula espinhal e a recuperação do controle motor quase perfeita após duas semanas.

p "Este é um grande avanço em relação ao trabalho anterior apenas com o PEG, que não deu nenhuma recuperação de sinais neuronais sensoriais no mesmo período de tempo e apenas 10 por cento de controle motor ao longo de quatro semanas, "Tour disse.

p O projeto começou quando Sikkema leu sobre o trabalho do neurocirurgião italiano Sergio Canavero. Sikkema pensava que as nanofitas poderiam aprimorar a pesquisa que dependia da capacidade do PEG de promover a fusão das membranas celulares, adicionando condutividade elétrica e controle direcional para os neurônios à medida que abrangiam a lacuna entre as seções da medula espinhal. O contato com o médico resultou em uma colaboração com os pesquisadores sul-coreanos.

p Tour disse que o potencial do Texas-PEG para ajudar os pacientes com lesões na medula espinhal é muito promissor para ser minimizado. "Nosso objetivo é desenvolver isso como uma forma de tratar a lesão da medula espinhal. Achamos que estamos no caminho certo, " ele disse.

p "Esta é uma análise neurofisiológica empolgante após a separação completa de uma medula espinhal, "Tour disse." Não é um estudo comportamental ou locomotiva do reparo subsequente. A análise tangencial da locomotiva singular aqui é um marcador intrigante, mas não está em um conjunto de animais estatisticamente significativo. As próximas fases do estudo irão destacar as habilidades locomotivas e comportamentais com relevância estatística para avaliar se essas qualidades seguem a neurofisiologia favorável que registramos aqui. "