I ricercatori della North Carolina State University hanno sviluppato un nuovo approccio per manipolare il comportamento delle cellule sui materiali semiconduttori, utilizzare la luce per alterare la conduttività del materiale stesso.

"C'è un grande interesse nell'essere in grado di controllare il comportamento delle cellule in relazione ai semiconduttori - questa è l'idea alla base della bioelettronica, "dice Albena Ivanisevic, un professore di scienza e ingegneria dei materiali presso la NC State e corrispondente autore di un documento sul lavoro. "Il nostro lavoro qui aggiunge effettivamente un altro strumento alla cassetta degli attrezzi per lo sviluppo di nuovi dispositivi bioelettronici".

Il nuovo approccio si avvale di un fenomeno chiamato fotoconduttività persistente. I materiali che mostrano una fotoconduttività persistente diventano molto più conduttivi quando si fa luce su di essi. Quando la luce viene rimossa, il materiale impiega molto tempo per tornare alla sua conduttività originale.

Quando la conduttività è elevata, la carica sulla superficie del materiale aumenta. E quella maggiore carica superficiale può essere utilizzata per dirigere le cellule ad aderire alla superficie.

"Questo è solo un modo per controllare l'adesione delle cellule alla superficie di un materiale, " dice Ivanisevic. "Ma può essere usato insieme ad altri, come l'ingegneria della rugosità della superficie del materiale o la modifica chimica del materiale".

Per questo studio, i ricercatori hanno dimostrato che tutte e tre le caratteristiche possono essere utilizzate insieme, lavorando con un substrato di nitruro di gallio e celle PC12, una linea di celle modello ampiamente utilizzate nei test bioelettronici.

I ricercatori hanno testato due gruppi di substrati di nitruro di gallio che erano identici, tranne che un gruppo è stato esposto alla luce UV, innescando le sue proprietà di fotoconduttività persistenti, mentre il secondo gruppo no.

"C'era un chiaro, differenza quantitativa tra i due gruppi:più cellule hanno aderito ai materiali che erano stati esposti alla luce, "Dice Ivanisevic.

"Questo è un documento di prova, " Dice Ivanisevic. "Ora dobbiamo esplorare come progettare la topografia e lo spessore del materiale semiconduttore per influenzare la fotoconduttività persistente e la rugosità del materiale. In definitiva, vogliamo fornire un migliore controllo dell'adesione e del comportamento cellulare".