Nanotecnologia

Eletrônica e neurônios podem se falar por meio de nanotubos de carbono

Interface bioeletrônica

Próteses e implantes biomédicos que possam agir como nervos artificiais, dispositivos para controle de dores muito fortes e até o movimento de músculos paralisados, são algumas das possibilidades futuras de uma nova tecnologia que procura criar uma interface entre a eletrônica e as células nervosas.

Várias equipes ao redor do mundo estão trabalhando com esse objetivo. Agora foi a vez da equipe do Dr. Nicholas Kotov, da Universidade de Michigan, Estados Unidos, apresentar seus mais recentes progressos. E são realmente progressos dignos de nota.

O Dr. Kotov e seus colegas utilizaram um enfoque diferente, utilizando nanotubos de carbono e uma película finíssima servindo como interface entre o circuito que libera a energia elétrica e as próprias células nervosas. A técnica mostrou-se extremamente eficaz no acionamento dos neurônios e, talvez até mais importante do que isso, atua sobre as células nervosas sem danificá-las - essa é uma dor de cabeça de vários outros cientistas, que vêem as células morrer depois de apenas alguns poucos testes.

Película condutora

Normalmente, nanotubos de carbono e células vivas não se dão nada bem (veja a reportagem Nanotubos de carbono biocompatíveis).

Mas os cientistas montaram seus nanotubos de carbono de parede única (SWNT: "single-walled nanotubes") na forma de uma película, que é eletricamente condutora mesmo tendo apenas alguns poucos nanômetros de espessura. A seguir, eles cultivaram precursores de células neuronais sobre esse filme. As células precursoras se diferenciaram adequadamente em neurônios completos, não "estranhando" o substrato formado por nanotubos.

Acionamento dos neurônios

Para acionar os neurônios, os cientistas aplicam uma corrente elétrica lateralmente ao filme de nanotubos de carbono. A voltagem que percorre os nanotubos é relativamente intensa, mas apenas uma pequena porção dela - na casa dos bilionésimos de Ampére - passa através da película e atinge os neurônios.

O efeito é uma espécie de amplificação reversa, no qual uma corrente infinitesimal é gerada a partir de uma corrente mais intensa. A pequena corrente elétrica estimula adequadamente os neurônios, sem danificá-los.

Promissor

Ainda falta muito até que essas películas possam se transformar em equipamentos médicos prontos para uso. Mas o enfoque adotado é um dos mais promissores até agora para se fazer uma interface funcional com as células nervosas. E o crescente interesse nos nanotubos de carbono garante que, na parte da eletrônica, virtualmente qualquer funcionalidade possa ser fornecida de forma totalmente controlável.

Bibliografia:

Stimulation of Neural Cells by Lateral Currents in Conductive Layer-by-Layer Films of Single-Walled Carbon Nanotubes
M. K. Gheith, T. C. Pappas, A. V. Liopo, V. A. Sinani, B. S. Shim, M. Motamedi, J. P. Wicksted, Nicholas Kotov
Advanced Materials
14 Nov 2006
Vol.: Volume 18, Issue 22 - (p 2975-2979)
DOI: 10.1002/adma.200600878




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