Nuovi nanomateriali per studiare e riparare il cervello
Il cervello è composto da miliardi di neuroni, che scambiano tra loro i segnali mediante minuscoli impulsi di corrente e di tensione elettrica. I progressi registrati nei settori dei materiali intelligenti, delle nanotecnologie e degli ibridi di neuroelettronica offrono prospettive molto promettenti per lo studio, la riparazione e il potenziamento del sistema nervoso. Queste nuove direzioni di ricerca potrebbero servire in futuro per migliorare le terapie dei disturbi cerebrali e per approfondire le nostre conoscenze di base sul funzionamento del sistema nervoso. La neuroelettronica è ormai un campo maturo, che sfrutta i progressi ottenuti nei materiali e nelle nuove tecnologie. Con il progetto NAMASEN (Neuroelectronics and nanotechnology: Towards a multidisciplinary approach for the science and engineering of neuronal networks), finanziato dall’UE, i partner del progetto hanno creato un istituto virtuale multidisciplinare con competenze nella ricerca tecnologica, neurobiologica, industriale e preclinica. L’istituto virtuale NAMASEN ha predisposto programmi di formazione per laureati dedicati alla ricerca di base e applicata nel settore che si colloca tra le neuroscienze e le micro/nanotecnologie. I partner hanno organizzato sei scuole estive e workshop di formazione in tutta Europa. I ricercatori principianti ed esperti hanno completato la loro formazione presso le istituzioni aderenti, tra cui alcune del settore privato. L’istituto ha inoltre lavorato per migliorare le competenze trasversali dei ricercatori in aree importanti come la stesura delle proposte di finanziamento, l’etica, la presentazione in pubblico e il networking. Il lavoro condotto dai ricercatori del progetto ha ottenuto grande successo e i risultati conseguiti sono stati presentati su prestigiose pubblicazioni scientifiche. Il team ha creato, testato e convalidato nuovi array di microelettrodi di substrati, ottimizzandone la funzionalizzazione in superficie per ottenere un trasferimento del segnale elettrico e un’adesione neuronale senza precedenti. In parallelo, ha definito i modelli matematici quantitativi che descrivono le proprietà delle reti neuronali, il loro (ri)cablaggio dipendente dall’attività e la trasduzione dei segnali elettrici da parte di dispositivi artificiali. Rilevante è stata l’adozione delle tecnologie di neuroelettronica per lo screening dei farmaci a medio rendimento da parte dell’industria farmaceutica. Le attività del progetto NAMASEN hanno portato a oltre 30 pubblicazioni su riviste con revisione tra pari e a 90 interventi durante conferenze e meeting internazionali. La rete NAMASEN ha favorito lo sviluppo delle carriere dei ricercatori partecipanti e proseguirà nelle sue attività anche dopo la conclusione del progetto, con la creazione di nuove collaborazioni tra il mondo accademico e il settore industriale e con il lancio di alcuni progetti finanziati dall’UE nel contesto del Settimo programma quadro (7º PQ) e di Orizzonte 2020. Gli ottimi risultati ottenuti nella neuroprotesica e nello sviluppo farmacologico saranno di grande utilità per il settore biomedico e per il pubblico in generale.
Parole chiave
Neuroni, neuroelettronica, sistema nervoso, ibridi neuroelettrici, NAMASEN
