Échafaudage de nanotubes. Crédit :SISSA/UNITS
Un nouveau matériau composé de nanotubes de carbone soutient la croissance des fibres nerveuses, ponter les explants neuronaux séparés et fournir une reconnexion fonctionnelle. L'étude, qui a été coordonné par SISSA à Trieste, également observé la biocompatibilité du matériau in vivo, démontrant que son implantation dans le cerveau de petits rongeurs ne provoque pas de grandes cicatrices ni une réponse immunitaire marquée. L'étude, Publié dans Avancées scientifiques démontre que le matériau pourrait être évalué pour des applications de système nerveux prothétique.
« Sous le microscope, cela ressemble à un enchevêtrement de tubes noués. Il a été initialement étudié pour le nettoyage des hydrocarbures déversés en mer, " explique Laura Ballerini, Professeur SISSA et coordinateur de l'étude récemment publiée. C'était l'intuition de Maurizio Prato, cependant, qui les a poussés à étudier la possibilité d'appliquer un tel matériau sur le tissu nerveux. L'idée de développer des hybrides de neurones et de nano-matériaux est le résultat d'un projet à long terme et d'une collaboration entre les groupes Prato (Université de Trieste) et Ballerini (SISSA).
Dans la présente étude, Ballerini et son équipe ont d'abord étudié la réaction du matériau au tissu nerveux in vitro. "Nous avons explanté deux segments de moelle épinière et les avons cultivés ensemble, mais les séparant de 300 microns, " dit Sadaf Usmani, un doctorat étudiant à l'École et premier auteur de l'étude. « Dans ces conditions, sans aucun échafaudage reconstruisant l'espace entre les deux explants, nous avons observé une croissance de fibres nerveuses qui s'étendaient en faisceaux rectilignes dans toutes les directions, mais pas nécessairement vers l'autre tissu. Si nous insérons un petit morceau de l'éponge de carbone dans l'espace entre les deux, cependant, nous voyons une croissance dense de fibres nerveuses qui remplissent la structure et s'entrelacent avec l'autre échantillon."
« Observer la fibre atteignant l'explant controlatéral ne suffit pas, cependant, " souligne le chercheur de l'Université de Trieste et l'un des auteurs de l'étude, Denis Scaïni. "Vous devez montrer qu'il existe un lien fonctionnel entre les deux populations de neurones." Pour ça, Le professeur SISSA David Zoccolan et son équipe ont joué un rôle crucial. "Avec les techniques d'analyse du signal qu'ils avaient déjà développées, nous avons pu démontrer deux choses :d'abord, que l'activité nerveuse spontanée dans les deux échantillons était en fait corrélée, indiquant une connexion, qui n'était pas là quand l'éponge était absente, et deuxieme, qu'en appliquant un signal électrique à l'un des échantillons, l'activité du deuxième échantillon pourrait être déclenchée, mais seulement lorsque les nanotubes étaient présents."
