Han aprendido a controlar las neuronas cerebrales sin operaciones ni electrodos implantados: este enfoque fue propuesto por científicos rusos. Desarrollaron nanopartículas que, bajo la influencia de un campo magnético débil, pueden afectar el funcionamiento de las células nerviosas. La investigación fue realizada por especialistas de la Universidad Politécnica de Tomsk junto con colegas de Skoltech, la Universidad Estatal de Tomsk, el Instituto de Catálisis de la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de Rusia y otros centros de investigación.
Por lo general, para la neuromodulación se utilizan electrodos metálicos que se implantan en los tejidos. Esto requiere intervención quirúrgica y está asociado a riesgos: infección, traumatismos y rechazo de los implantes.
Científicos rusos propusieron otra solución. Crearon nanopartículas magnetoeléctricas biocompatibles de menos de 30 nanómetros de tamaño, que son cientos de veces más pequeñas que las células sanguíneas. Las partículas se obtuvieron mediante síntesis hidrotermal por microondas.
En el interior hay un núcleo superparamagnético de ferrita de manganeso y en el exterior una cubierta de titanato de bario sin plomo. Esta estructura permite convertir un campo magnético en una señal eléctrica, que es precisamente lo que perciben las neuronas.
Durante los experimentos, los científicos cambiaron los parámetros de la síntesis: temperatura, concentración de álcali y duración de la reacción. El mejor resultado lo mostraron las partículas obtenidas a una temperatura de 185 °C.
Aumentan el flujo de iones de calcio a las neuronas en tres veces, que es un mecanismo clave del funcionamiento del sistema nervioso, y activan un 20% más de células en comparación con los análogos.
Las pruebas demostraron que a una concentración de hasta 30 μg/ml, suficiente para la terapia, las nanopartículas no son tóxicas para las células.
La tecnología se puede adaptar a diferentes tareas, desde el tratamiento del dolor y la recuperación después de un derrame cerebral hasta la terapia de la depresión, la enfermedad de Parkinson y el Alzheimer. En un futuro próximo, el equipo planea pasar a la investigación en animales.
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