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Ciência

Pesquisadores do MIT criam implantes neurais incríveis a partir de fibras

Pesquisadores do MIT criam implantes neurais incríveis a partir de fibras



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Uma equipe de pesquisadores liderada por alunos do MIT desenvolveu fibras implantáveis ​​semelhantes à borracha que podem ser usadas para replicar os neurônios da medula espinhal e, potencialmente, restaurar a função.

Lesões da medula espinhal continuam sendo as mais difíceis de consertar ou mesmo consertar no corpo humano. Cada um dos 31 pares de nervos espinhais da medula espinhal se flexiona e se estende de uma maneira única. A cada ano, ocorrem 12.000 novos casos de lesões da medula espinhal somente nos Estados Unidos. Os cientistas nunca pensaram que teriam uma ferramenta para restaurar completamente a medula espinhal em todo o seu potencial. Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts criaram um tipo de fibra inovador que pode se flexionar e esticar como qualquer outro nervo. Ele também fornece impulsos ópticos e conexões elétricas do cérebro para o corpo com facilidade.

[Fonte da imagem: Wikimedia Commons]

A equipe, composta por alunos de graduação do MT e outros pesquisadores da Universidade de Washington e da Universidade de Oxford, precisava de um composto elástico que pudesse ser esticado até o fim. Vários elastômeros que a equipe observou não podiam ser transformados em fibras finas mais estreitas do que um fio de cabelo.

[Fonte da imagem: Lu e Park, et al.; MIT]

A professora Polina Anikeeva disse que a fina medula espinhal resiste a extensões de 12% durante o uso diário.

"Você nem mesmo precisa entrar em uma posição de 'cão para baixo' [ioga] para ter essas mudanças", disse ela. "O objetivo era imitar a elasticidade, suavidade e flexibilidade da medula espinhal. Você pode combinar a elasticidade com uma borracha. Mas puxar a borracha é difícil - a maioria delas simplesmente derrete."

A equipe optou por um elastômero transparente recém-criado. Ele poderia transmitir ondas ópticas e, com alguns ajustes, enviar sinais elétricos. Os pesquisadores revestiram a substância emborrachada com uma malha de nanofios, conferindo-lhe propriedades condutoras. Anikeeva e sua equipe relatam que a fibra pode esticar até o dobro de uma fibra de cabo tradicional - entre 20 a 30 por cento.

"Eles são tão flexíveis que você poderia usá-los para fazer suturas e fornecer luz ao mesmo tempo", observou ela.

Os pesquisadores testaram com sucesso as fibras em ratos, restaurando a mobilidade ao 'normal'. Eles querem expandir a pesquisa para mamíferos maiores. Animais maiores significam fibras nervosas maiores e, portanto, fios de borracha mais resistentes. No entanto, isso também pode significar que a equipe deve redesenhar o equilíbrio entre flexibilidade e força para cada animal progressivamente maior. Também não há tecnologia preexistente com a qual a equipe possa lançar suas teorias.

Chi (Alice) Lu, estudante de graduação do MIT, disse que, apesar dos desafios, a equipe continua esperançosa.

"Somos os primeiros a desenvolver algo que permite gravação elétrica simultânea e estimulação óptica na medula espinhal de ratos em movimento livre", disse Lu. "Portanto, esperamos que nosso trabalho abra novos caminhos para a pesquisa em neurociência."

Esta não é a primeira experiência de Anikeeva liderando uma equipe de neuroengenharia. No mês passado, o professor de desenvolvimento de carreira e aluno de graduação Seongjiun Park ajudou uma equipe a criar uma fibra pequena o suficiente para imitar a atividade cerebral. As fibras cerebrais têm maciez e flexibilidade, semelhantes às fibras mais grossas da medula espinhal. Eles também têm apenas 200 micrômetros de diâmetro. O projeto anterior também transmitiu com sucesso sinais ópticos, elétricos e químicos entre o cérebro e o resto do corpo.

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Fonte MIT News


Assista o vídeo: Nuevos implantes que permiten hablar al cerebro