Los científicos han creado células nerviosas artificiales a partir de un hidrogel. En el futuro, estas células podrían utilizarse para reparar órganos dañados, como los ojos.
Por primera vez se han creado en el laboratorio células nerviosas artificiales compatibles con los tejidos humanos. Esta técnica podría ser útil en el futuro para reparar la retina de los ojos tras una lesión.
El biólogo Hagan Bayley, de la Universidad de Oxford, y sus colegas idearon un material artificial que se comporta como una neurona humana. Las neuronas, o células nerviosas, son las células de nuestro sistema nervioso. Son los bloques de construcción del cerebro. Transmiten información a otras partes del sistema nervioso mediante señales eléctricas.
Versión artificial
Las neuronas artificiales están hechas de hidrogel. Tienen un diámetro de unos 0,7 milímetros. Esto es unas 700 veces más ancho que una neurona humana, comparable a la enorme extensión de las neuronas que se encuentran en los calamares. Las neuronas artificiales pueden fabricarse con una longitud de hasta 25 milímetros. Esto es comparable a la longitud del nervio óptico humano que conecta el ojo con el cerebro.
Cuando se ilumina la neurona artificial, se activan proteínas que bombean iones de hidrógeno a la célula. Estas partículas cargadas positivamente se mueven entonces por la neurona para transmitir una señal eléctrica. La velocidad de esta señal era demasiado alta para medirla, y es probablemente mayor que la velocidad en las neuronas naturales, dice Bayley.
Cuando las partículas cargadas llegan a la punta de la neurona, hacen que una sustancia de señalización (el trifosfato de adenosina o ATP) pase de una gota de agua a otra. En el futuro, los investigadores quieren que la neurona artificial se comunique con otra neurona a través de una señal de ATP, al igual que las neuronas de nuestro cerebro se conectan entre sí.
Múltiples señales al mismo tiempo
El equipo hizo que siete neuronas trabajaran juntas como un nervio artificial. Esto nos permite enviar varias señales simultáneamente", dice Bayley. Estas señales pueden tener frecuencias diferentes, para que no se interfieran entre sí. De este modo, se pueden enviar diferentes piezas de información por la misma ruta a través del "sistema nervioso", dice Bayley.
Las neuronas artificiales aún tienen un largo camino por recorrer. A diferencia de las neuronas reales, el sistema artificial no puede producir nuevas sustancias de transferencia. Por lo tanto, las neuronas solo funcionan durante unas horas.
Retinas artificiales
El físico Alain Nogaret, de la Universidad de Bath (Reino Unido), afirma que dentro de diez años esta técnica podría desempeñar un papel importante en la mejora de neuroimplantes como las retinas artificiales. La imitación de la actividad nerviosa en materiales blandos es un paso crucial hacia las interfaces cerebro-máquina no invasivas y las soluciones a las enfermedades neurodegenerativas".
Bayley espera poder utilizar estas neuronas artificiales para suministrar simultáneamente distintos tipos de fármacos al organismo, con el fin de tratar las heridas con mayor rapidez y precisión. "Usando la luz podemos liberar partículas de fármaco en un patrón deseado", dice.