Nanotubi di carbonio in grado di assumere le forme desiderate grazie ad uno speciale trattamento chimico, chiamato reticolazione e, allo stesso tempo, in grado di funzionare come substrati per la crescita delle cellule nervose, finemente sintonizzando la loro crescita e attività. La ricerca appena pubblicata su ACS Nano , la prestigiosa rivista scientifica internazionale, è un nuovo e importante passo verso la costruzione di interfacce rigenerative neuronali per riparare le lesioni spinali. Lo studio è la nuova conquista di un lungo termine e, in termini di risultati, proficua collaborazione tra gli scienziati Laura Ballerini della SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati), triestino, e Maurizio Prato dell'Università di Trieste. Il gruppo di lavoro è stato inoltre assistito dal CIC biomaGUNE di San Sebastián, Spagna.

Nanotubi autoportanti

I nanotubi di carbonio utilizzati nella ricerca sono stati modificati da opportuni trattamenti chimici:"Da molti anni, nei nostri laboratori abbiamo lavorato sulla reattività chimica dei nanotubi di carbonio, un materiale affascinante ma molto difficile da lavorare. Grazie alla nostra esperienza, li abbiamo reticolati o, per dirlo più chiaramente, abbiamo trattato i nanotubi in modo che potessero legarsi tra loro grazie a specifiche reazioni chimiche. Abbiamo scoperto che questo procedimento conferisce al materiale caratteristiche molto interessanti. Per esempio, il materiale si organizza in maniera stabile secondo una forma precisa, scegliamo:un tessuto in cui devono essere piantate le cellule nervose, Per esempio. O attorno ad alcuni elettrodi" spiega il professor Prato. "Sappiamo da ricerche precedenti che le cellule nervose crescono bene sui nanotubi di carbonio, quindi potrebbero essere utilizzate come superficie per costruire dispositivi ibridi per rigenerare i tessuti nervosi. Era necessario assicurarsi che questa modifica chimica non compromettesse questo processo e studiare se l'interazione con i neuroni fosse alterata".

Verso gli ibridi biosintetici

Continua il professor Ballerini:"Abbiamo scoperto che il processo chimico ha effetti importanti perché attraverso questo trattamento possiamo modulare l'attività dei neuroni, in termini di crescita, adesione e sopravvivenza. Questi materiali possono anche regolare la comunicazione tra i neuroni. Possiamo dire che il tappeto di nanotubi di carbonio reticolato interagisce in modo intenso e costruttivo con le cellule nervose." Questa interazione dipende da quanto i diversi nanotubi di carbonio sono legati tra loro, o meglio reticolato. Più basso è il numero di link tra i nanotubi, maggiore è l'attività dei neuroni che crescono sulla loro superficie. Attraverso il controllo chimico delle loro proprietà, e dei legami tra di loro, è possibile regolare la risposta dei neuroni. Ballerini e Prato spiegano:"Si tratta di un risultato intrigante che emerge dall'importante e proficua collaborazione tra i nostri gruppi di ricerca che coinvolge la ricerca avanzata in chimica, nanoscienze e neurobiologia. Questo studio fornisce un ulteriore passo avanti nella progettazione di futuri ibridi biosintetici per recuperare le funzioni dei tessuti nervosi danneggiati".