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2022-01-13Pequeños robots controlados magnéticamente convencen a las células nerviosas para que desarrollen conexiones

Science News |Una nueva investigación podría apuntar a tratamientos adicionales para personas con lesiones nerviosas.

Pequeños robots pueden operar como conectores de células nerviosas, cerrando brechas entre dos grupos distintos de células. Estos parches microscópicos pueden conducir a formas más sofisticadas de hacer crecer redes de células nerviosas en el laboratorio, y tal vez incluso iluminar formas de reparar las células nerviosas cortadas en las personas , informan los investigadores el 25 de septiembre en Science Advances .

Los ingenieros Eunhee Kim y Hongsoo Choi, ambos del Instituto de Ciencia y Tecnología Daegu Gyeongbuk en Corea del Sur, y sus colegas construyeron por primera vez robots rectangulares de 300 micrómetros de largo. Delgados surcos horizontales, del ancho de los zarcillos de las células nerviosas que intercambian mensajes con otras células, se alineaban en la parte superior.

Estos microrobots fueron un terreno fértil para las células nerviosas de rata, encontraron los investigadores. A medida que las células crecían, sus axones emisores de mensajes y sus dendritas receptoras de mensajes seguían perfectamente los surcos revestidos de los robots.

Una vez cargado con unas 100 células nerviosas, el objetivo de un microrobot era anidar entre dos islas separadas de células nerviosas, cultivadas en placas de vidrio, y cerrar la brecha. Los campos magnéticos giratorios enviaron al microrobot dando vueltas en desorden hacia su objetivo. Cuando el microrobot se acercó, los investigadores usaron un campo magnético más estable para alinear el bot entre los dos grupos de células.

un pequeño robot que conecta grupos de células nerviosas
Un microrobot que transporta células nerviosas (puente central) conecta dos grupos separados de células nerviosas (los cuerpos celulares están coloreados en verde en esta micrografía, los núcleos son azules), lo que permite que esos grupos se comuniquen. EUNHEE KIM, HONGSOO CHOI


Las células nerviosas del microrobot luego crecieron hacia los grupos, mientras que las células de los grupos crecieron hacia el bot. Estas nuevas conexiones permitieron que las señales neuronales fluyeran de un grupo de células nerviosas a otro, revelaron los electrodos.

La creación de estos puentes neuronales podría ayudar a los investigadores a diseñar mejores réplicas de redes complejas de células nerviosas en el cerebro. Sistemas similares también podrían conducir a nuevas formas de estudiar el crecimiento de las células nerviosas, experimentos que en última instancia podrían apuntar a terapias para personas con lesiones nerviosas ( SN: 11/8/16 ). Tal construcción de precisión también podría ser útil en computación, permitiendo a los científicos diseñar y construir computadoras biológicas con células nerviosas.

CITAS

E. Kim et al.  Un microrobot accionado magnéticamente para la entrega de células neuronales dirigidas y la conexión selectiva de redes neuronales . Avances de la ciencia . Publicado el 25 de septiembre de 2020. doi: 10.1126/sciadv.abb5696.


Laura lijadoras

Laura Sanders es la escritora de neurociencia. Ella tiene un Ph.D. en biología molecular de la Universidad del Sur de California.

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Science News

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