Investigadores de la Universidad de Linköping han desarrollado, en colaboración con colegas franceses, un pequeño dispositivo que detecta la señal inicial de un ataque epiléptico y dosifica una sustancia que lo detiene efectivamente. Todo esto ocurre donde surge la señal, en un área de tamaño20 × 20 μm conocido como "píxel neuronal"
Los resultados, del Laboratorio de Electrónica Orgánica en el Campus Norrköping de LiU, se han publicado en la revista Actas de la Academia Nacional de Ciencias PNAS , con Asist.Prof. Daniel Simon como autor principal.
Según una estimación reciente, no menos del seis por ciento de la población de la Tierra sufre algún tipo de enfermedad neurológica como la epilepsia o el Parkinson. Algunos medicamentos están disponibles, pero cuando se toman por vía oral o se inyectan en el torrente sanguíneo, tambiénterminan donde no son necesarios y pueden causar serios problemas. Todos los medicamentos tienen efectos secundarios más o menos severos, y no existe un tratamiento totalmente satisfactorio para las enfermedades neurológicas.
Las neuronas, o células nerviosas, son las células del cuerpo que transmiten y reciben impulsos nerviosos. El pequeño dispositivo de 20 × 20 μm desarrollado por los científicos puede capturar señales y detenerlas en el área exacta de las células nerviosas donde surgenNinguna otra parte del cuerpo necesita involucrarse.
"Nuestra tecnología permite interactuar con neuronas sanas y enfermas. Ahora podemos comenzar a investigar oportunidades para encontrar terapias para enfermedades neurológicas que surgen tan rápidamente y tan localmente que el paciente no las nota", dice Daniel Simon.
Los experimentos se llevaron a cabo en el laboratorio en rodajas de cerebro de ratones. El dispositivo consta de un sensor que detecta las señales nerviosas y una pequeña bomba de iones que dosifica una cantidad exacta del neurotransmisor GABA, una sustancia que el cuerpo utiliza para inhibirestímulos en el sistema nervioso central.
"El mismo electrodo que registra la actividad en la célula también puede entregar el transmisor. Lo llamamos un 'píxel neuronal' bioelectrónico, ya que imita las funciones de las neuronas biológicas", dice Daniel Simon.
"La señalización en los sistemas biológicos se basa en señales químicas en forma de cationes, que se transmiten entre transmisores y receptores, que consisten en proteínas. Cuando una señal se transfiere a otra célula, la identificación de la señal y la activación de ununo nuevo ocurre dentro de una distancia muy pequeña, solo unos pocos nanómetros. En ciertos casos, ocurre en el mismo punto. Es por eso que poder combinar la detección electrónica y la liberación en el mismo electrodo es un gran avance ", dice el profesor Magnus Berggren.
La pequeña bomba de iones, desarrollada en el Laboratorio de Electrónica Orgánica, atrajo mucha atención cuando se publicó su primera aplicación como dispositivo terapéutico hace un año. El sensor que captura la señal nerviosa se desarrolló posteriormentepor los colaboradores de los investigadores de LiU en la École Nationale Supérieure des Mines en Gardanne, Francia. Los experimentos con ratones se realizaron en la Universidad Aix-Marseille. Todo el dispositivo está fabricado con plástico conductivo y biocompatible.
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Materiales proporcionado por Universidad de Linköping . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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