Nanotecnologia

Biochip que imita cérebro permitirá estudo detalhado de neurônios

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/02/2008

Biochip que imita cérebro permitirá estudo detalhado de neurônios
[Imagem: Andre Levchenko]

A equipe do professor Andre Levchenko, da Universidade Johns Hopkins, nos Estados Unidos, construiu um biochip que consegue imitar a complexa cadeia de reações químicas que acontecem no cérebro. O novo microlaboratório deverá ajudar os cientistas a entenderem como as células nervosas do cérebro trabalham em conjunto para formar o sistema nervoso.

Chip cerebral

"O chip que nós estamos desenvolvendo irá tornar os experimentos com células nervosas mais simples de se fazer e de controlar," afirma Levchenko.

As células nervosas decidem em qual direção devem crescer a partir de dois tipos de informações químicas. O primeiro tipo consiste em informações químicas que fluem no ambiente ao seu redor. O segundo tipo vem das informações químicas coletadas das superfícies ou substratos nas proximidades.

Reação dos neurônios

O biochip consiste em uma rede de minúsculos canais no interior dos quais os cientistas conseguem controlar com precisão o fluxo de substâncias químicas. Desta forma, eles poderão testar como os neurônios reagem às diferentes informações passadas por diferentes combinações de compostos químicos, tanto aqueles injetados ao longo dos canais, quanto aqueles que recobrem os canais, replicando de forma mais realística o ambiente real que os neurônios encontram no cérebro.

"É difícil estabelecer condições experimentais ideais para estudar como os neurônios reagem aos sinais de crescimento porque tanta coisa está acontecendo ao mesmo tempo que é difícil ordenar as conexões das células nervosas, mas o chip, projetado por especialistas em química cerebral e engenharia, fornece uma forma sofisticada de organizar as coisas," afirmou Guo-li Ming, que também é membro da equipe.

Crescimento dos neurônios

Os primeiros testes dão suporte às teorias atuais, de que os neurônios crescem de acordo com o ambiente em que se encontram. Quando os neurônios no interior do biochip receberam sinais conflitantes, eles cresceram de forma aleatória, demonstrando que as células nervosas não escolhem um tipo de estímulo em detrimento de outro.

Bibliografia:

A microfluidics-based turning assay reveals complex growth cone responses...
C. Joanne Wang, Xiong Li, Benjamin Lin, Sangwoo Shim, Guo-li Ming, Andre Levchenko
Lab on a Chip
February 2008
Vol.: 8, 227 - 237
DOI: 10.1039/b713945d
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