¿Se pueden controlar las neuronas con grafeno difuso?


Las neuronas interactúan a través de señales eléctricas conocidas como potenciales de acción, y la modulación de la electrofisiología de las neuronas seleccionadas es una clave para entender el cerebro a nivel celular.

Nanocables hechos con "gráficos difusos"

La mayoría de los métodos actuales requieren modificaciones genéticas para que las células sean sensibles a la luz y puedan ser controladas ópticamente o son imprecisos y requieren altas energías que pueden dañar las células. En PNAS, Sahil Rastogi y sus colegas presentan un método remoto y no genético para modular ópticamente la actividad neuronal mediante el uso de nanocables de "grafeno difuso" para establecer un contacto preciso con las células del cerebro.

Rastogi et al. aprovechan el hecho de que el calentamiento de la membrana celular cambia su capacitancia, lo que provoca un potencial de acción dentro de la célula. Para ello, adhieren hilos de grafeno difusos -nanohilos de silicio con copos de grafeno fuera del plano- a células individuales.

La superficie y la densidad de los copos de grafeno en los hilos se ajustan para aumentar la absorción de la luz ultravioleta e infrarroja, que el grafeno convierte en energía térmica.

El sistema tiene varias ventajas. Las longitudes de onda a las que se absorbe la luz son adecuadas para los estudios in vivo, ya que la luz puede penetrar profundamente en el tejido sin que haya mucha absorción por parte del agua o la hemoglobina. La elevada eficacia fototérmica de los hilos de grafeno difusos permite modular la actividad celular utilizando energías láser bajas para minimizar los daños.

Y como el grafeno difuso se adhiere a la membrana celular sin ser absorbido por la célula, tampoco es tóxico ni invasivo.