p Um estudo liderado pela SISSA e publicado em Nature Nanotechnology relata pela primeira vez o fenômeno da captura de íons por tapetes de grafeno e seu efeito na comunicação entre os neurônios. Os pesquisadores observaram um aumento na atividade das células nervosas cultivadas em uma única camada de grafeno. Combinando abordagens teóricas e experimentais, eles mostraram que o fenômeno se deve à capacidade do material de "prender" vários íons presentes no ambiente circundante em sua superfície, modulando sua composição. O grafeno é o material bidimensional mais fino disponível hoje, caracterizado por incríveis propriedades de condutividade, flexibilidade e transparência. Embora haja grandes expectativas para suas aplicações na área biomédica, apenas muito poucos trabalhos analisaram suas interações com o tecido neuronal. p O estudo conduzido pela SISSA — Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati, em associação com a Universidade de Antuérpia (Bélgica), a Universidade de Trieste e o Instituto de Ciência e Tecnologia de Barcelona (Espanha). Os pesquisadores analisaram o comportamento dos neurônios cultivados em uma única camada de grafeno, observando um fortalecimento em sua atividade. Por meio de abordagens teóricas e experimentais, os pesquisadores demonstraram que tal comportamento é devido à mobilidade iônica reduzida, em particular de potássio, para a interface neurônio-grafeno. Este fenômeno é comumente chamado de captura de íons, já entendido no nível teórico, mas observado experimentalmente pela primeira vez, apenas agora.

p "É como se o grafeno se comportasse como um ímã ultrafino em cuja superfície alguns íons de potássio presentes na solução extracelular entre as células e o grafeno permanecessem presos. É essa pequena variação que determina o aumento da excitabilidade neuronal, "diz Denis Scaini, pesquisadora do SISSA que conduziu o estudo ao lado de Laura Ballerini.

p O estudo também mostrou que esse fortalecimento ocorre quando o próprio grafeno é sustentado por um isolante, como vidro, ou suspenso em solução enquanto desaparece sobre um condutor. “O grafeno é um material altamente condutor que pode potencialmente ser usado para revestir qualquer superfície. Entender como seu comportamento varia de acordo com o substrato sobre o qual é colocado é essencial para suas futuras aplicações, sobre tudo, no campo neurológico. Considerando as propriedades únicas do grafeno, é natural pensar, por exemplo, sobre o desenvolvimento de eletrodos inovadores para estimulação cerebral ou dispositivos visuais, "diz Scaini.

p É um estudo com duplo resultado. Laura Ballerini diz, "Esse efeito de 'armadilha de íons' foi descrito apenas em teoria. Estudando o impacto da tecnologia de materiais nos sistemas biológicos, documentamos um mecanismo para regular a excitabilidade da membrana, mas ao mesmo tempo, também descrevemos experimentalmente uma propriedade do material por meio da biologia dos neurônios. "