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Nanotubos de carbono pueden restaurar neuronas dañadas

Científicos italianos demostraron los primeros resultados de sus estudios sobre restauración neuronal con uso de nanotubos de carbono.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Las lesiones del sistema nervioso, específicamente las cerebrales, son de orden reservado para los neurocirujanos al momento de crear sus respectivos diagnósticos.

La razón fundamental que los lleva a tomar un criterio de incertidumbre es que las células nerviosas no son reparables, y las lesiones que hayan afectado un cúmulo de estas deberán tratarse con métodos paliativos que solo evitarán el aumento del daño.

Pero esta situación podría cambiar con el trabajo de académicos de la Escuela Internacional de Estudios Superiores Avanzados (SISSA) de Italia, quienes han presentado increíbles avances en el desarrollo de prótesis neuronales construidas a partir de nanotubos de carbono, los cuales presumiblemente tienen el potencial de restaurar las conexiones neuronales.

Los resultados de sus investigaciones fueron publicados en el Journal de Nanomedicina a través del documento “Esculpiendo Neurotransmisores durante el Desarrollo Sináptico con Interfaces Nanoestructuradas en 2D” , en donde expresan alentadoramente que la tecnología protésica a partir de nanotubos de carbono puede recuperar satisfactoriamente a pacientes con lesiones de la columna vertebral, además de que es seguro y acelera la maduración de las propias células nerviosas.

“Los biomateriales basados en nanotubos de carbono contribuyen críticamente al diseño de muchos dispositivos prostéticos, con un particular impacto en el desarrollo de componentes bioelectrónicos para novedosas interfaces neuronales. Estos nanomateriales combinan excelentes propiedades físicas y químicas con una peculiar topología nanoestructurada, los cuales se consideran cruciales para la integración de implantes de larga duración al tejido neuronal”, explica el resumen de los científicos italianos.

En su descripción, los especialistas reconocen que los nanotubos son estructuras cilíndricas con un diámetro aproximado de 1 nanómetro, y están elaborados con Silicio, Nitruro de Boro, y de Carbono, estos últimos los más conocidos en diversos campos de la industria tecnológica.

De forma particular, los nanotubos de carbono registran una excelente conductividad térmica y eléctrica, y por sus propiedades físicas poseen una gran resistencia mecánica, y por esta característica se han elaborado diversos materiales con fibras sólidas y ultra resistentes al estar fabricadas con nanotubos de carbono. En el caso de arquitecturas electrónicas, a la fecha se han construido prototipos de chips de nanotubos que superan las capacidades de los microprocesadores más avanzados del mercado construidos con Silicio.

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Los científicos aseguran que los nanotubos de carbono son excelentes conductores y promueven la conexión entre neuronas, permitiendo crear prótesis nanométricas para la restauración de funciones neurológicas perdidas.
 

Estas características fueron las causas primordiales por las que los científicos del SISSA decidieron utilizarlos como base en su línea de investigación, y conforme avanzaban sus indagaciones detectaron que este material es ideal para funcionar como auténticas prótesis neuronales.

En su comunicado de prensa SISSA asegura que los nanotubos de carbono representan hoy por hoy la mejor opción para desarrollar estrategias innovadoras en el tratamiento de lesiones de médula espinal.

En términos de seguridad, los científicos afirman que para evitar cualquier posible rechazo por parte del sistema inmunitario humano, los nanotubos fueron modificados en su superficie para que en un momento dado puedan transformarse en una especie de tinta que es la responsable de facilitar las conexiones neurales. Esta tinta permite crear una capa de nanotubos de carbono puro que finalmente no atenta contra la estabilidad inmunitaria del sistema.

La recreación de la fibra de nanotubos de carbono revestida con esta tinta especial fue puesta a prueba con neuronas de hipocampo extraídas a ratas de laboratorio a las cuales colocaron este material con el fin de comprobar su eficiencia de conductividad y compatibilidad.

El tiempo de supervisión en los roedores determinó que los nanotubos no interfirieron en la composición de los lípidos, particularmente con el colesterol, mismos que son vitales para la formación de las membranas de las neuronas, y al ver el ciclo sin interrumpirse, los científicos de forma alentadora diseminaron los resultados.

Otra característica resultado de la investigación fue el hecho de que las células nerviosas tratadas con nanotubos maduraron más rápido de lo normal, ya que la estructura de la nanofibra facilitó el crecimiento completo de las células y dio paso a la formación de nuevas sinapsis neuronales.

Por ahora, los científicos continúan trabajando en la culminación de la fase de pruebas para descubrir todas las oportunidades que tiene esta tecnología en la creación de prótesis adaptativas a nivel neuronal, documentando en pacientes humanos su ciclo de vida útil y las aplicaciones en las diferentes enfermedades que comparten la degeneración neuronal, todo basado en los resultados preliminares que presumiblemente ya han demostrado progresos en la recuperación de las funciones neurológicas perdidas.

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