Interface entre neurônios e chips poderá ser feita com nanotubos de carbono

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.

Interface entre neurônios e chips

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.

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.

Sensibilização 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.

Equipamentos médicos do futuro

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.

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


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