O MIT criou “pulseiras de fitness” para neurônios – elas envolvem as células e as ajudam a ser saudáveis

A ciência aprendeu muito sobre o funcionamento dos tecidos nervosos do cérebro, mas isso não diminui o mistério. Na verdade, os cientistas não possuem instrumentos sutis suficientes para monitorar a atividade e os processos cerebrais no nível subcelular sem causar danos a humanos ou animais. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts tentaram preencher essa lacuna e introduziram uma plataforma que chamaram de “dispositivos vestíveis para células”.

Fonte da imagem: Pablo Penso, Marta Airaghi

Com o advento das pulseiras de fitness, relógios inteligentes e aparelhos semelhantes, a vida de muitas pessoas mudou para melhor. Existe a oportunidade de monitorar constantemente sua saúde, a qualidade do sono e obter um incentivo para praticar atividade física. Os cientistas descobriram algo semelhante para as células do tecido nervoso. Pequenos dispositivos de filme em escala micrométrica são inseridos no cérebro e envolvem as terminações nervosas dos neurônios – axônios e dendritos.

Fonte da imagem: Natureza 2024

Envelopamento – o dobramento em um tubo ao redor dessas estruturas celulares de neurônios ocorre quando os filmes são ativados pela luz, o que parece preferível à implantação cirúrgica. Em seu trabalho, os cientistas iluminaram o material com luz verde na faixa de 545–555 nm. O envolvimento ao longo ou transversalmente e até um determinado diâmetro é realizado alterando a intensidade e a polarização. Em outras palavras, é um processo totalmente gerenciado. A questão da penetração profunda no cérebro permanece em aberto, mas certamente pode ser resolvida se selecionarmos a faixa de radiação que penetra nos tecidos vivos.

O azobenzeno foi testado como material para bainhas nervosas artificiais. Mostrou biocompatibilidade completa (em experimentos em ratos) e pode ser usado para trabalhar com tecido nervoso do cérebro humano. Como o azobenzeno é um isolante, seu revestimento de processos neurais pode aumentar sua condutividade, o que, por exemplo, pode auxiliar no tratamento de doenças como a aterosclerose, quando o tecido vivo não consegue restaurar o isolamento elétrico de forma independente.

Os pesquisadores também desenvolveram um processo para produção em massa de filmes de mícron de azobenzeno usando métodos relativamente simples, sem recorrer a salas limpas conhecidas na fabricação de semicondutores. O azobenzeno é aplicado a uma base solúvel em água e formado com um microestampamento, após o qual a base se dissolve. Isso promete tornar a tecnologia amplamente disponível.

No futuro, será possível criar circuitos nanoeletrônicos flexíveis em filmes de azobenzeno para controlar ou fixar a atividade de processos neurais. Então eles se tornarão verdadeiras pulseiras de fitness para células. Poderemos monitorar a atividade subcelular e entender melhor como funciona o cérebro e tratar as doenças que o afetam.