Anonim
Nanoprobes access brain’s electric signals

Os pesquisadores conquistaram a tarefa de fabricar matrizes nanoprobe escalonáveis, suficientemente pequenas para registrar o funcionamento interno das células cardíacas humanas e dos neurônios primários.

A capacidade de ler atividades elétricas das células é a base de muitos procedimentos biomédicos, como mapeamento de atividade cerebral e próteses neurais.

O desenvolvimento de novas ferramentas para eletrofisiologia intracelular (a corrente elétrica que circula dentro das células) que ultrapassa os limites do que é fisicamente possível (resolução espaço-temporal) e reduz a invasividade pode fornecer uma compreensão mais profunda das células eletrogênicas e de suas redes nos tecidos, bem como novas direções para interfaces homem-máquina.

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Em um artigo publicado pela Nature Nanotechnology, cientistas do Instituto de Tecnologia Avançada de Surrey (ATI) e da Universidade de Harvard detalham como eles produziram uma série de sondas ultra-pequenas de transistor de efeito de campo de nanofios em forma de U para gravação intracelular.

Essa estrutura incrivelmente pequena foi usada para registrar, com grande clareza, a atividade interna dos neurônios primários e outras células eletrogênicas, e o dispositivo tem capacidade para gravações multicanais.

O Dr. Yunlong Zhao, da ATI da Universidade de Surrey, disse: “Se nossos profissionais médicos continuarem a entender melhor nossa condição física e nos ajudar a viver mais, é importante que continuemos a ultrapassar os limites da ciência moderna para oferecer eles as melhores ferramentas possíveis para fazer seu trabalho. Para que isso seja possível, uma interseção entre humanos e máquinas é inevitável.

“Nossas sondas ultra pequenas e flexíveis de nanofios podem ser uma ferramenta muito poderosa, pois podem medir sinais intracelulares com amplitudes comparáveis ​​àquelas medidas com técnicas de patch clamp; com a vantagem de o dispositivo ser escalável, causa menos desconforto e nenhum dano fatal à célula (dilatação do citosol). Através deste trabalho, encontramos evidências claras de como o tamanho e a curvatura afetam a internalização do dispositivo e o sinal de gravação intracelular. ”

O professor Charles Lieber, do Departamento de Química e Biologia Química da Universidade de Harvard, disse: “Este trabalho representa um grande passo no sentido de enfrentar o problema geral de integrar blocos de construção em nanoescala 'sintetizados' em matrizes de escala de chips e bolachas, permitindo, assim, desafio de longa data da gravação intracelular escalável.

“A beleza da ciência para muitos, inclusive nós, é ter tais desafios para conduzir hipóteses e trabalhos futuros. A longo prazo, vemos esses desenvolvimentos de sonda aumentando nossos recursos que, em última análise, conduzem interfaces cérebro-máquina avançadas de alta resolução e, eventualmente, trazendo à realidade os cyborgs. ”