Nanodispositifs pour régénération du système nerveux
Avec les progrès de la nanotechnologie et la possibilité de développer des systèmes électriques à l'échelle des atomes, le potentiel pour l'utilisation de biopuces nanofabriquées dans le traitement des tissus et des dommages fonctionnels provoqués par les traumatismes du système nerveux central repousse les limites. Le projet Neuronano («Towards new generations of neuro-implantable devices: engineering neurons/carbon nanotubes integrated functional units») a été développé pour étudier les questions fondamentales relatives aux interactions entre les nanomatériaux et les neurones. Les chercheurs ont tenté d'exploiter le contrôle électrique de l'environnement cellulaire local par des nanomatériaux qui stimulent la régénération neurale et de développer des nanodispositifs pour la stimulation et l'enregistrement extracellulaires du système nerveux central. Las nanotubes de carbone (NTC) offrent un excellent potentiel d'intégration avec la technologie de réseau multi-électrodes (RME) car ils présentent la meilleure résistance à l'indice de poids de toute substance connue. Ils peuvent facilement pénétrer les membranes cellulaires et présentent des propriétés électriques intéressantes. L'équipe de recherche s'est ensuite concentrée sur les réseaux du système nerveux central complexes mais bien définis en culture : l'hippocampe et le néocortex du cerveau et des réseaux locomoteurs de la moelle épinière. Ils ont étudié la manière dont les structures sous-jacentes à l'activité électrique étaient organisées lorsqu'elles étaient formées sur des nanosubstrats conducteurs électriquement et la manière dont leur organisation changeait lorsqu'elle était soumise à une stimulation électrique chronique ou moléculaire spécifique par les dispositifs RME NTC. Les scientifiques du projet ont démontré la capacité des NTC à jouer un rôle dans les propriétés d'intégration neurale au niveau des cellules individuelles. Ils ont en outre démontré que les NTC peuvent être utilisés comme des nano-outils pour redessiner la connectivité neurale du système nerveux central lors du placement dans le tissu. Enfin, ils ont évalué les appareils RME en rapport avec une stimulation modélisée et non modélisée du tissu du système nerveux central. Neuronano a enregistré des progrès importants dans l'utilisation des nanodispositifs humains pour moduler la connectivité neurale et l'activité électrique des cultures de tissu du système nerveux central avec un potentiel pour application dans la régénération neurale dans les cas de traumatisme ou de maladie. La commercialisation des résultats pourrait aider à restaurer les fonctions du système nerveux central en ce compris, mais sans y être limité, les sens comme l'audition et la vue, la parole et la locomotion, et même des fonctions cognitives comme l'apprentissage et la mémoire, améliorant de la sorte le bien-être de millions de personnes.
