Hasta ahora, los científicos no han podido estudiar organoides en el cerebro que se extiendan más allá de unas pocas células. Si bien los organoides son esféricos, las herramientas tradicionales utilizadas para estudiarlos (placas de matriz de microelectrodos que contienen electrodos para medir la actividad eléctrica) son planas.

Este nuevo microcap, desarrollado por un equipo de la Universidad Johns Hopkins, puede envolver un organoide cerebral, lo que permite a los investigadores tomar imágenes en 3D de toda su superficie. Esta información más detallada podría ayudarnos a comprender mejor cómo funciona el cerebro. Una aplicación sería monitorear cómo se comunican las neuronas durante las pruebas de drogas.

Las microcápsulas, descritas en un artículo publicado hoy en Science Advances, son cubiertas poliméricas suaves, flexibles y transparentes que contienen hilos de oro y almohadillas de contacto. Cuando se colocó en medios celulares, la microtapa comenzó a hincharse y cerrarse alrededor del organoide de medio milímetro.

La técnica no solo ayuda a los investigadores a monitorear los organoides, sino que también podría proporcionar una alternativa más económica y ética a las pruebas con animales para garantizar que los productos químicos sean seguros para los humanos y no causen problemas con el desarrollo del cerebro, dice David Gracias, graduado en química y ciencias. Ingeniero biomolecular en Johns Hopkins y uno de los autores del estudio.

«Muchas sustancias químicas están involucradas en los trastornos cerebrales, pero no hay una manera fácil de estudiarlas», dice. «La detección de una sustancia química puede costar hasta un millón de dólares debido al costo para los animales, y también hay preocupaciones éticas».

El proceso inspirado en los microchips podría producir tapas que se pueden ajustar para que queden sueltas o apretadas alrededor de organoides de diferentes tamaños, lo que significa que pueden medir la actividad eléctrica en organoides en diferentes etapas de desarrollo.

Después de demostrar que la tapa funciona para un organoide, el equipo planea ampliar el experimento y construir una línea de ensamblaje con 100 organoides para realizar pruebas en paralelo. Estos podrían conectarse a microchips u otros organoides en el futuro. Sus colegas de ciencia del cerebro también podrían usar los organoides conectados para estudiar medicamentos y terapias potenciales para el autismo, el Alzheimer, el Parkinson y otras enfermedades cerebrales.

“Mucha gente cree que el cerebro es el límite máximo, lo cual no hemos entendido”, dice Gracias. “Pensamos en conectarlos a las computadoras y entre sí; si puedes construir un mini-cerebro, es posible que puedas conectarlo a otro. Es muy emocionante.»

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