Dispositivo do MIT se conecta aos neurônios e pode ajudar em terapias

Pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, criaram um novo tipo de dispositivo que envolve os neurônios, como um relógio inteligente feito para ser usado no pulso. A ideia é que a tecnologia consiga monitorar os sinais elétricos emitidos pela célula e até possa restaurar as funções neuronais perdidas, em caso de doença.

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O estudo sobre essa nova forma de monitoramento e intervenção nos neurônios foi recém-publicado na revista científica revista Nature Communications Chemistry. Nesta etapa de desenvolvimento, o dispositivo demonstrou funcionar em células cerebrais de ratos, cultivadas em laboratório. Todo o experimento foi in vitro. 

“É empolgante demonstrar essa simbiose de um dispositivo artificial com uma célula [viva]”, afirma Deblina Sarkar, professora assistente do MIT e autora sênior do estudo, em nota. Pela primeira vez, “mostramos que essa tecnologia é possível”, destaca.

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Em partes, o projeto é inspirado pelos wearables já existentes, como os smartwatches. A diferença é que essa nova geração de dispositivos irá funcionar internamente, se a tecnologia evoluir da forma esperada. Na verdade, o uso irá muito além de qualquer wearable já inventando, podendo ser até terapêutico.

Dispositivos que se conectam aos neurônios

Como base desses minúsculos dispositivos do MIT, está um polímero macio conhecido como azobenzeno. Nos testes, o material não danificou nenhuma das células que foi envolvida e nem causou outros tipos de danos. Isso é fundamental, já que, quando não estão operando, os dispositivos ficam desconectados dos neurônios.

Dispositivo se conecta aos neurônios e pode corrigir atividade com falhas, como sugere estudo do MIT (Imagem: Leccardi et al., 2024/Nature Communications Chemistry)

Segundo os autores, os dispositivos somente se dobram e se conectam aos neurônios quando há um estímulo luminoso. Então, eles se encaixam numa parte chamada de axônio (semelhante a uma cauda) dos neurônios, como se formassem um tubo de azobenzeno. A hipótese defendida pelos pesquisadores é que esses dispositivos podem ser usados tanto para medir quanto para modular a atividade elétrica e metabólica de um neurônio. 

“Para ter interfaces diretas com essas células, os dispositivos devem ser macios e capazes de se adaptar a essas estruturas complexas. Esse é o desafio que resolvemos neste trabalho. Fomos os primeiros a mostrar que o azobenzeno pode até mesmo envolver células vivas”, reforça a pesquisadora Sarkar.

É possível restaurar as funções neuronais?

Entre as possíveis aplicações da tecnologia na medicina, está a melhora do quadro de pacientes que enfrentam a esclerose múltipla. Nesses indivíduos, o mecanismo de transmissão dos impulsos elétricos (promovido pelos neurônios) é danificado, mas poderia ser restabelecido artificialmente com os tubos de azobenzeno.

Agora, mais testes em laboratório são necessários para entender melhor as possibilidades da nova estratégia e quais mecanismos devem ser melhorados. Dependendo dos resultados obtidos, é possível que, no futuro, esses minúsculos dispositivos possam ser usados em humanos, com o apoio de médicos.

Saiba mais:

Para além do dispositivo do MIT, diferentes equipes de pesquisa desenvolvem tecnologias minúsculas para ajudar e melhorar o corpo humano. Este é o caso do microrrobô capaz de limpar coágulos sanguíneos no cérebro:

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