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Grâce à des modifications chimiques spécifiques, ces nanotubes de carbone ont été transformés en matériaux innovants capables de moduler l’activité des cellules nerveuses. Ils pourraient notamment être exploités pour réparer les lésions nerveuses. Explications.

Moduler l’activité neuronale et réparer les lésions nerveuses

Le carbone est un matériau réputé pour être très difficile à travailler, mais ces nanotubes ont subi un traitement chimique spécial appelé réticulation, qui leur permet de prendre différentes formes et ouvre la voie à leur utilisation comme substrats pour la croissance des cellules nerveuses, en ajustant finement l’activité de ces dernières. Menées par une équipe de chercheurs italiens et espagnols, ces recherches présentées dans la revue ACS Nano constituent une nouvelle étape importante dans la mise au point d’interfaces régénératives neuronales à même de soigner les lésions nerveuses.

Comme l’a expliqué Maurizio Prato, professeur à l’université de Trieste et auteur principal de cette nouvelle étude : « Nous avons traité ces nanotubes afin qu’ils puissent se lier les uns aux autres grâce à des réactions chimiques spécifiques, et découvert que ce procédé donnait au matériau des propriétés très intéressantes. Des recherches antérieures ont montré que les cellules nerveuses se développaient bien sur les nanotubes de carbone, et ceux-ci pourraient notamment servir de base à des dispositifs hybrides permettant de régénérer les tissus nerveux endommagés. »

Des propriétés étonnantes

Les chercheurs se sont ensuite assurés que la modification chimique appliquée ne compromettait pas la croissance des neurones, et ont également vérifié que l’interaction avec ces derniers n’était pas altérée. Selon le professeur Laura Ballerini : « Nous avons découvert que le processus chimique avait des effets importants, car grâce au traitement, nous pouvions moduler l’activité neuronale, en termes de croissance, d’adhésion et de survie. Sachant que ces matériaux peuvent également réguler la communication entre les neurones. Le tapis de nanotubes de carbone réticulés interagit intensément et de manière constructive avec les cellules nerveuses. »

L’interaction en question dépend de la mesure dans laquelle les différents nanotubes de carbone sont liés les uns aux autres, ou plutôt réticulés. En d’autres termes, plus le nombre de « bras » entre les nanotubes est faible, plus l’activité des neurones qui se développent à leur surface est élevée. En contrôlant chimiquement leurs propriétés, ainsi que les liens qui les unissent, il est possible de réguler la réponse des neurones. « Il s’agit d’un résultat intrigant qui découle de l’importante et fructueuse collaboration entre nos groupes de recherche dans les domaines de la chimie, des nanosciences et de la neurobiologie de pointe », concluent les auteurs.

Ces travaux constituent une étape supplémentaire dans la conception de futurs hybrides biosynthétiques permettant de rétablir les fonctions des tissus nerveux endommagés.

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