Robótica

Neurônio artificial conecta-se a células humanas

Neurônio artificial conecta-se a células humanas
O neurônio artificial interpreta sinais elétricos de outros neurônios e gera sinais químicos compatíveis com os neurônios humanos vivos. [Imagem: Daniel T. Simon et al. - 10.1016/j.bios.2015.04.058]

Bioeletrônica

Um neurônio artificial totalmente funcional promete dar impulso ao campo da bioeletrônica.

O neurônio artificial não contém nenhuma parte "viva", mas é capaz de imitar o funcionamento das células nervosas humanas e comunicar-se de forma semelhante às sinapses.

Até agora, os neurônios e sinapses artificiais vinham sendo criados por memristores, componentes eletrônicos que registram uma memória das correntes elétricas que o atravessaram. Mais recentemente começaram a surgir os transistores sinápticos.

A equipe da professora Agneta Richter-Dahlfors, do Instituto Karolinksa, na Suécia, vem trabalhando em uma linha similar a esta última, usando transistores iônicos para controlar neurônios.

O novo componente recebe sinais químicos e gera sinais elétricos correspondentes, sinais estes que podem ser usados para acionar diretamente neurônios de verdade, abrindo caminho para a criação de interfaces entre o eletrônico e o biológico.

Terapias neurológicas

"Nosso neurônio artificial é feito de polímeros condutores e funciona como um neurônio humano," explica a professora Agneta.

Neurônio artificial conecta-se a células humanas
O protótipo ainda é grande, e precisará ser miniaturizado. [Imagem: Daniel T. Simon et al. - 10.1016/j.bios.2015.04.058]

"O componente de sensoriamento do neurônio artificial detecta uma mudança nos sinais químicos em uma pipeta e traduz isto em um sinal elétrico. Este sinal elétrico é em seguida convertido na liberação do neurotransmissor acetilcolina em uma segunda pipeta, cujo efeito sobre as células humanas vivas pode ser monitorado," adicionou.

Como primeira linha de aplicação, a equipe espera que o neurônio bioeletrônico possa ser utilizado em terapias neurológicas de estimulação elétrica.

"A seguir, nós queremos miniaturizar este dispositivo para permitir sua implantação no corpo humano," prosseguiu Agneta. "Prevemos que, no futuro, adicionando o conceito de comunicação sem fio, o biossensor possa ser colocado em uma parte do corpo, e acionar a liberação de neurotransmissores em locais distantes. Usando esse sensoriamento autorregulado, ou, eventualmente, um controle remoto, abrem-se oportunidades novas e excitantes para futuras pesquisas e tratamentos de distúrbios neurológicos."

Bibliografia:

An organic electronic biomimetic neuron enables auto-regulated neuromodulation
Daniel T. Simon, Karin C. Larsson, David Nilsson, Gustav Burström, Dagmar Galter, Magnus Berggren, Agneta Richter-Dahlfors
Biosensors and Bioelectronics
Vol.: 71, 15 September 2015, Pages 359-364
DOI: 10.1016/j.bios.2015.04.058




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