Учени успешно свързаха графен с невроните в мозъка

Учените отдавна се стремят да открият начин да имплантират електроди, които да се свържат с невроните в човешкия мозък. Ако бъде успешна, идеята може да е с огромно значение при лечение на болестта на Паркинсон и други неврологични заболявания. Миналия месец учени от Италия и Великобритания направиха огромна крачка в тази насока, демонстрирайки как материалът-чудо, графенът, може успешно да взаимодейства с неврони. 

При предишни опити с третиран графен други изследователи създават интерфейс с много ниско съотношение сигнал - шум. Но съвместните усилия на Университета в Триест и Центърът по графен в Кеймбридж водят до успех. Учените са разработили значително подобрен електрод, като са използвали нетретиран графен.

„За първи път свързваме директно графен с неврони“, каза проф. Лаура Балерини от Университета в Триест в Италия. „След това тествахме способността на невроните да генерират електрически сигнали, които представляват мозъчната дейност, и установихме, че невроните запазват непроменено свойството си за невронно сигнализиране. Това е първото функционално изследване на невронната синаптична активност с материали на основата на нетеретиран графен “. 

Космически кораби от графен могат да се задвижват само от слънчевата светлина Учени създават графен лазер

Преди да експериментират с базирани на графен субстрати (БГС), учените имплантират микроелектроди на основата на волфрам и силиций. Опитите да се докаже идеята са успешни, но тези материали изглежда имат същите недостатъци. Реакцията на организма към травмата от имплантирането е да образува съединителна тъкан като при белег, която потиска ясните електрически сигнали. Електродите и често се изключват, поради твърдостта на материалите, които са неподходящи за полутечната органична среда. Чистият графен е многообещаващ в това отношение, тъй като е гъвкав, нетоксичен и не уврежда другата клетъчна активност. 

Експериментите на екипа с проби от мозъчни клетки на плъх показват, че електродите с нетретиран графен взаимодействат добре с невроните, като нормално предават електрическите импулси, без да се наблюдават нежелани реакции. 

Започна производството на революционните графенови лампи

Биосъвместимостта на графена може да позволи той да бъде използван за графенови микроелектроди, които ще могат да измерят, активират и контролират функциите на увредения мозък. Може да се използва за възстановяване на изгубени сетивни функции при лечение на парализа, за управление на протезни устройства като роботизирани крайници за хора с ампутации и дори да се намали въздействието на неконтролируемите електрически импулси, които предизвикват двигателни нарушения като Паркинсон и епилепсия.

„В момента се занимаваме с най-съвременните изследвания на графенова технология за биомедицински приложения“, заяви професор Маурицио Прато от Университета в Триест. „Разработката и използването на високо ефективни биоустройства, базирани на графена, в неврологията изисква проучване на взаимодействията между графеновите нано и микро листове със съвършения механизъм на сигнализация на нервните клетки. Нашата работа е едва първата стъпка в тази посока“. 

Резултатите от това изследване наскоро бяха публикувани в научния журнал ACS Nano. Проектът е финансиран от Graphene Flagship, европейска инициатива, която цели да свърже теоретичните и практическите сфери и да ускори въвеждането на графеновите продукти на пазара, вместо да се разработват с години в лабораториите.

Най-скъпият материал в света: Молекула, с която GPS-ът ви е точен до 1 мм. Учени създадоха оригами робот от графенова хартия [видео]