Des nanotubes de carbone capables de prendre les formes souhaitées grâce à un traitement chimique spécial, appelé réticulation et, à la fois, capable de fonctionner comme substrat pour la croissance des cellules nerveuses, affiner leur croissance et leur activité. Crédit :Rossana Rauti
Des nanotubes de carbone capables de prendre les formes souhaitées grâce à un traitement chimique spécial, appelé réticulation et, à la fois, capable de fonctionner comme substrat pour la croissance des cellules nerveuses, affiner leur croissance et leur activité. La recherche qui vient d'être publiée dans ACS Nano , la prestigieuse revue scientifique internationale, est une nouvelle et importante étape vers la construction d'interfaces régénératives neuronales pour réparer les lésions de la colonne vertébrale. L'étude est la nouvelle réalisation d'un long terme et, en termes de résultats, collaboration fructueuse entre les scientifiques Laura Ballerini de SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), Trieste, et Maurizio Prato de l'Université de Trieste. L'équipe de travail a également été assistée par CIC biomaGUNE de San Sebastián, Espagne.
Nanotubes autoportants
Les nanotubes de carbone utilisés dans la recherche ont été modifiés par des traitements chimiques appropriés :« Depuis de nombreuses années, dans nos laboratoires nous avons travaillé sur la réactivité chimique des nanotubes de carbone, une matière fascinante mais très difficile à travailler. Grâce à notre expérience, nous les avons réticulés ou, pour le dire plus clairement, nous avons traité les nanotubes pour qu'ils puissent se lier les uns aux autres grâce à des réactions chimiques spécifiques. Nous avons découvert que ce procédé donne au matériau des caractéristiques très intéressantes. Par exemple, le matériau s'organise de manière stable selon une forme précise, on choisit :un tissu où il faut planter des cellules nerveuses, par exemple. Ou autour de certaines électrodes", explique le professeur Prato. "Nous savons, grâce à des recherches antérieures, que les cellules nerveuses se développent bien sur des nanotubes de carbone afin qu'elles puissent être utilisées comme surface pour construire des dispositifs hybrides pour régénérer les tissus nerveux. Il fallait s'assurer que cette modification chimique ne compromettait pas ce processus et étudier si l'interaction avec les neurones était altérée."
Vers des hybrides biosynthétiques
Le professeur Ballerini poursuit :« Nous avons découvert que le processus chimique a des effets importants car grâce à ce traitement, nous pouvons moduler l'activité des neurones, en termes de croissance, adhérence et survie. Ces matériaux peuvent également réguler la communication entre les neurones. On peut dire que le tapis de nanotubes de carbone réticulés interagit intensément et de manière constructive avec les cellules nerveuses." Cette interaction dépend de combien les différents nanotubes de carbone sont liés les uns aux autres, ou plutôt réticulé. Plus le nombre de liens entre les nanotubes est faible, plus l'activité des neurones qui se développent à leur surface est élevée. Par le contrôle chimique de leurs propriétés, et des liens entre eux, il est possible de réguler la réponse des neurones. Ballerini et Prato expliquent :« C'est un résultat intrigant qui émerge de la collaboration importante et fructueuse entre nos groupes de recherche impliquant des recherches avancées en chimie, nanosciences et neurobiologie. Cette étude constitue une étape supplémentaire dans la conception de futurs hybrides biosynthétiques pour récupérer les fonctions des tissus nerveux blessés. »