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Interfases neurales cada vez más cerca

Utilizando un tipo particular de moléculas llamadas "moléculas de reconocimiento" (recognition molecules, ya usadas para conectar células con tintes fluorescentes, enzimas y etiquetas radioactivas) un grupo de científicos de la Universidad de Texas tuvo éxito en instalar un microcircuito eléctrico en la superficie una célula nerviosa

Intentos anteriores se focalizaron en intentar una interacción entre las superficies de las neuronas y los circuitos a escala micrométrica, utilizando dispositivos que tenían algunas capacidades de biocompatibilidad. Esto presentaba dos desafíos: el impredecible crecimiento celular y las distancias que se manejan entre ambas superficies (del orden de un micrómetro) que hacen que la conexión sea muy pobre. De hecho, estos dispositivos suelen trabajar por inducción, cuyo efecto es inverso al cuadrado de las distancias.

La nueva técnica utiliza porciones de biomoléculas llamadas péptidos para instalar el semiconductor (también llamados quantum dots o qdot) en lugares específicos de la célula y a escala nanométrica. Según el trabajo publicado en Advanced Materials, los qdots permitirán cablear neuronas directamente con estructuras electrónicas a través de receptores en la superficie de la célula

Uno de los responsables del grupo de científicos, Brian Korgel, explicó: "Ya podemos tomar un semiconductor y colocarlo en una posición precisa en cualquier lugar que queramos sobre la célula, Podemos interfasear materiales microelectrónicos con la célula. La pregunta ahora es cómo se hace para que estas dos estructuras interactúen."

De acuerdo a otros colegas que trabajan con estos qdots, el avance es un primer paso muy importante en la búsqueda de la interfase célula-circuito, pero se preguntan si realmente podrán lograr una comunicación entre ambos. Un logro en este sentido, permitiría usar los qdots para influenciar funcionalmente a una neurona (en su crecimiento o en la forma que se comunica con otras neuronas, por dar dos ejemplos).

Otra de las líderes del proyecto, Christine Schmidt, asegura que "no hay razones para creer que no podrán hablar entre sí. En otras palabras, que cuando activamos los dots luego sea activada una señal eléctrica en la neurona". La científica comenta que, entre los posibles ejes de trabajo futuro, estaría el del desarrollo de dispositivos para prótesis, que podrían eventualmente controlar un brazo eléctrico.

Con todo, este logro también abre las puertas hacia nuevos tipos de computación. Según Korgel, se podría crear un substrato, colocar allí células nerviosas y hacerlas crecer, y poner luego sobre ellas dots de semiconductor para controlarlas y usarlas como una computadora. Por supuesto, a un nivel mucho más básico que el cerebro real. Otros usos posibles se relacionan con el estudio de funciones biológicas mediante microsondas en las células.

El artículo aparecido en Wired News
http://www.wired.com/news/technology/0,1282,48572,00.html

Puede encontrar el original publicado en Advanced Materials (en formato pdf)
http://www.che.utexas.edu/~schmidt/research/AdvMat-Winter(2001).pdf

Otras notas relacionadas con avances en microprótesis para lesiones neurológicas en la columna (Wired News, citando un trabajo de la Universidad de Utah publicado en Nature)
http://www.wired.com/news/medtech/0,1286,47780,00.html

Fuente: FUENTE. Aportado por Joe Garrafex

01/dic/01

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