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giovedì 9 maggio 2013

Parkinson ed epilessia, pronto un microchip organico per studiare i neuroni

Parkinson ed epilessia, pronto un microchip organico per studiare i neuroni

La scoperta, pubblicata sulla rivista Nature Materials, è di un'equipe di chimici, ingegneri e biologi di due istituti del CNR, Consiglio nazionale delle ricerche, di Bologna. La ricerca è stata fatta solo in vitro, ma in futuro consentirà la realizzazione di dispositivi da impiantare nel corpo, per essere poi riassorbiti una volta finito il loro compito.

Un microchip trasparente, biocompatibile ed organico (quindi con un basso rischio di rigetto) capace di 'parlare' ed interagire con il funzionamento dei neuroni. Un'innovazione che potrà condurre, in futuro, alla 'riparazione' dei neuroni malfunzionanti ad esempio per un trauma o per la malattia di Parkinson.

La nuova piattaforma è stata creata dai ricercatori del CNR di Bologna ed è stata pubblicata sulla rivista "Nature Materials", una delle più prestigiose al mondo nel campo della scienza e della tecnologia dei materiali. Il punto di partenza è stato individuare nuove tecniche, non invasive, per migliorare la conoscenza dei complicati processi che regolano il cervello. 

La ricerca ha dimostrato che si può stimolare l'attività neuronale, 'manipolarla', e conseguentemente leggerla. Questo, grazie a un elettrostimolatore chiamato OCST (Organic cell stimulating and sensing transistor), che svolge una stimolazione e registrazione bidirezionale dell'attività neuronale. 

"In pratica – racconta Michele Muccini, coordinatore del progetto e responsabile del Cnr-Ismn di Bologna – l'elettronica organica trasparente, biocompatibile, riesce a rimanere per lungo tempo a contatto con i neuroni senza che questi vengano danneggiati. Il transistor organico è quindi molto più appetibile di altri materiali usati finora, come il silicio".
 

"Il dispositivo è costituito da un microchip organico trasparente sul quale vengono adagiate le reti neuronali, caratterizzato dalla capacità di stimolare e registrare segnali elettrici e, in prospettiva, di generare luce" spiega ancora Muccini.

Un giorno, spiegano i ricercatori, la capacità di interazione tra cellule nervose e dispositivo potrebbe avere applicazioni per la rigenerazione del tessuto nervoso periferico compromesso dopo incidenti traumatici o malattie degenerative come il Parkinson, oppure nella diagnosi precoce di eventi epilettici. Inoltre, lo sviluppo di questa piattaforma, potrà portare benefici anche all'industria chimico farmaceutica per lo screening a basso costo degli effetti di sostanze chimiche sulle cellule. 

Insieme al CNR, il progetto è stato realizzato grazie agli istituti ISMN (Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati) e ISOF (Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività) con la collaborazione dell'Istituto italiano di tecnologia (IIT) ed ETC, spin off del CNR e start up del gruppo SAES

Nei prossimi tre anni, l'obiettivo dei ricercatori è sperimentare l'utilizzo del microchip organico non solamente in vitro (come è stato fatto sugli animali fino ad oggi) ma anche in vivo. La ricerca ha beneficiato di finanziamenti pubblici (europei e regionali) e anche privati.

  


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