Nieuw onderzoek zou kunnen wijzen op aanvullende behandelingen voor mensen met zenuwletsel
Kleine robots kunnen werken als zenuwcelconnectoren en gaten overbruggen tussen twee verschillende groepen cellen. Deze microscopisch kleine plekken kunnen leiden tot meer geavanceerde manieren om netwerken van zenuwcellen in het laboratorium te laten groeien, en misschien zelfs manieren verlichten om doorgesneden zenuwcellen bij mensen te herstellen, melden onderzoekers 25 september in Science Advances.
Ingenieurs Eunhee Kim en Hongsoo Choi, beiden van het Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology in Zuid-Korea, en collega’s bouwden eerst rechthoekige robots van 300 micrometer lang. Smalle horizontale groeven, ongeveer zo breed als de ranken van zenuwcellen die berichten uitwisselen met andere cellen, stonden langs de bovenkant.
Deze microrobots waren een vruchtbare voedingsbodem voor zenuwcellen van de rat, vonden de onderzoekers. Terwijl de cellen groeiden, volgden hun berichten-verzendende axonen en bericht-ontvangende dendrieten netjes de omzoomde groeven van de robots.
Eenmaal beladen met ongeveer 100 zenuwcellen, was het doel van een microrobot om zich te nestelen tussen twee afzonderlijke eilanden van zenuwcellen, gegroeid op glasplaten, en de kloof te overbruggen. Roterende magnetische velden stuurden de microrobot in de richting van zijn doelwit. Toen de microrobot dichterbij kwam, gebruikten onderzoekers een stabieler magnetisch veld om de bot tussen de twee clusters van cellen uit te lijnen.
De zenuwcellen op de microrobot groeiden vervolgens uit naar de clusters, terwijl de cellen in de clusters op de bot groeiden. Door deze nieuwe verbindingen konden neurale signalen van de ene cluster van zenuwcellen naar de andere stromen, onthulden elektroden.
Het creëren van deze neurale bruggen zou onderzoekers kunnen helpen om betere replica’s te ontwerpen van complexe zenuwcelnetwerken in de hersenen. Vergelijkbare systemen zouden ook kunnen leiden tot nieuwe manieren om de groei van zenuwcellen te bestuderen, experimenten die uiteindelijk zouden kunnen wijzen op therapieën voor mensen met zenuwbeschadigingen (SN: 8/11/16). Zo’n precisiegebouw zou ook nuttig kunnen zijn bij het computergebruik, waardoor wetenschappers biologische computers met zenuwcellen kunnen ontwerpen en bouwen.