La nanotecnologia sviluppata presso la Rutgers University-New Brunswick potrebbe dare impulso alla ricerca sul trapianto di cellule staminali, che può aiutare le persone con malattia di Alzheimer, Morbo di Parkinson, altre malattie neurodegenerative e lesioni del sistema nervoso centrale.

La piattaforma nanotecnologica, che utilizza speciali aste minuscole per il rilevamento, consente ai ricercatori di confermare l'identità dei destini delle cellule staminali umane e dei loro biomarcatori, o molecole biologiche, senza distruggerli, secondo uno studio sulla rivista ACS Nano . Questo è stato un grosso problema durante la ricerca preclinica sulle cellule staminali perché limita ulteriori analisi e applicazioni biomediche.

"Uno dei principali ostacoli nelle attuali terapie cellulari è la natura distruttiva della fase standard di caratterizzazione cellulare. Con la nostra tecnologia, possiamo caratterizzare le cellule in modo sensibile e accurato senza comprometterne la vitalità, ", ha affermato l'autore senior KiBum Lee, professore presso il Dipartimento di Chimica e Biologia Chimica della Scuola delle Arti e delle Scienze.

Le cellule staminali possono svilupparsi in molti diversi tipi di cellule, compresi i neuroni che trasmettono informazioni nel cervello. Cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo adulto, che assomigliano alle cellule staminali embrionali, può essere utilizzato per sviluppare farmaci e malattie modello, secondo l'Istituto Superiore di Sanità. Gli scienziati sperano di usarli nella medicina dei trapianti.

Mentre le cellule staminali hanno un grande potenziale per il trattamento di malattie neurodegenerative e lesioni del sistema nervoso centrale, controllare e caratterizzare il loro destino sono questioni critiche che devono essere affrontate prima che il loro potenziale utilizzo come trattamenti possa essere pienamente realizzato. Gli attuali metodi per caratterizzare i biomarcatori delle cellule staminali distruggono le attività e le funzioni cellulari, il che rende difficile condurre ricerche più definitive che potrebbero portare ad applicazioni biomediche.

Utilizzando la loro piattaforma di nanotecnologia, gli scienziati hanno monitorato con successo la generazione di neuroni dalle cellule staminali umane caratterizzando i biomarcatori di nuova generazione chiamati esosomi, minuscole particelle rilasciate dalle cellule che svolgono un ruolo fondamentale nella comunicazione cellula-cellula. Gli scienziati studieranno ulteriormente la versatilità della loro tecnologia in altre applicazioni, come il rilevamento di neuroni in contesti clinici.