Hopp om bättre hjärnimplantat
Nervceller ”trivs” och växer till sig i en ny typ av nanotrådsplatta som utvecklats av forskare i nanofysik och oftamologi. På sikt kan resultaten kanske göra hjärn- och även näthinneimplantat bättre och minska risken för att de tappar sin effektivitet över tid, vilket är ett problem idag.
Rönen finns publicerade i ACS Applied Materials & Interfaces.Genom att operera in elektroder i hjärnvävnad kan man stimulera eller fånga upp signaler från olika områden i hjärnan. Sådana här hjärnimplantat, eller neuroproteser som de ibland kallas för, används idag vid Parkinsons sjukdom och andra neurologiska sjukdomar.
Tester pågår inom andra områden, exempelvis depression, svåra fall av autism, tvångssyndrom och förlamning. Ett annat forskningsspår är att näthinneimplantat ska kunna ersätta ljuskänsliga celler som dör vid Retinitis Pigmentosa och andra ögonsjukdomar.
Dagens elektroder är dock otympliga. Ett problem är att kroppen tolkar implantaten som främmande objekt vilket leder till att elektroderna kapslas in och signalerna blir svaga.
– Finessen med vår nanotrådsstruktur är att den cellgrupp, gliaceller, som brukar kapsla in elektroderna inte gör det här, säger Christelle Prinz, forskare i nanofysik vid LTH och den som utvecklat tekniken tillsammans med Maria Thereza Perez, forskare i oftamologi vid medicinska fakulteten.
– Jag är mycket positivt överraskad av de här resultaten. I de andra labbförsöken som gjorts, brukar alltid gliacellerna fästa på elektroderna, säger hon och tillägger att tester hittills endast gjorts med odlade celler (in vitro) men hoppas snart kunna gå vidare med försök på möss eller råttor (in vivo)
Förklaringen till att gliacellerna inte kapslar in elektroderna är att forskarna har utvecklat en lite platta där fält med supertunna nanotråder varvas med blanka utrymmen. Medan nervcellerna och deras utskott klättrar runt i nanotrådarna, intar gliacellerna i första hand de platta utrymmena däremellan.
– De olika celltyperna interagerar fortfarande. Det är nödvändigt, annars skulle nervcellerna inte överleva eftersom gliacellerna förser dem med viktiga molekyler.
Plattan är gjord av det halvledande materialet galliumfosfid där varje utväxande nanotråd bara mäter 80 nanometer (miljarddels meter) i diameter.
Christelle Prinz och Maria Thereza Perez är båda verksamma vid Lunds universitets centrumbildning NanoLund där forskare med medicinsk, teknisk och naturvetenskaplig utvecklar tillämpningar för nanotrådar, främst inom energi- och medicinområdet. Christelle Prinz är också verksam i Lunds universitets Neuronano Research Center (NRC).
Kontaktinformation
Crristelle Prinz christelle.prinz@ftf.lth.se (072 215 66 88) eller Maria Thereza Perez maria_thereza.perez@med.lu.se (070 313 45 85)
