Nanoherramientas para la regeneración del sistema nervioso
Gracias a los avances en la nanotecnología y a la posibilidad de construir sistemas eléctricos a escala atómica, se han ampliado los horizontes para el empleo de biochips diseñados mediante nanoingeniería en el tratamiento del daño funcional y tisular producido como consecuencia de lesiones o enfermedades en el SNC. El objetivo del proyecto Neuronano («Hacia nuevas generaciones de herramientas neuroimplantables: ingeniería de unidades funcionales integradas por neuronas y nanotubos de carbono») consistió en investigar aspectos fundamentales de las interacciones entre los nanomateriales y las neuronas. Los investigadores se basaron en el control eléctrico del ambiente celular local mediante nanomateriales para favorecer la regeneración neuronal, y desarrollaron nanoherramientas que permitiesen la estimulación extracelular del SNC y el registro de la información. Los nanotubos de carbono (NTC) tienen un enorme potencial para su aplicación a la tecnología de los chips multi-electrodo (MEA), puesto que poseen la relación fuerza-peso más elevada entre todos los materiales conocidos. Estos tubos pueden atravesar fácilmente las membranas celulares y poseen interesantes propiedades eléctricas. El equipo investigador se centró en el cultivo de redes del SNC complejas pero bien caracterizadas: el hipocampo y el neocórtex del cerebro y las redes locomotoras de la médulas espinal. Los científicos estudiaron la organización de las estructuras responsables de la actividad eléctrica sobre nanosustratos conductores de la electricidad, así como los cambios en su disposición al someterlas a estimulaciones moleculares concretas o eléctricas crónicas mediante MEA formados por NTC. Los investigadores del proyecto demostraron la capacidad de los NTC para regular las propiedades de integración de las neuronas a nivel de células individuales. Además, comprobaron que es posible emplear estas estructuras sobre el tejido a modo de nanoherramientas para recuperar la conectividad neuronal en el SNC. Por último, evaluaron la utilidad de los MEA en la estimulación eléctrica regular y no regular del SNC. El proyecto Neuronano ha realizado importantes avances en el empleo de nanoherramientas obtenidas mediante ingeniería para la modulación de la conectividad neuronal y de la actividad eléctrica de tejidos del SNC en cultivo, aplicaciones con un gran interés para la regeneración neuronal en casos de lesión o enfermedad. La eventual comercialización de los resultados podría permitir restaurar algunas funciones del SNC, incluyendo entre otras sentidos como el oído o la vista, así como el habla y la locomoción, e incluso funciones cognitivas como el aprendizaje y la memoria, mejorando de esta forma la calidad de vida de millones de personas.
