Un team di ricercatori italiani, provenienti dalla SISSA di Trieste, dall'Università degli Studi di Trieste e dall'Istituto Italiano di Tecnologia di Genova, è riuscito ad ottenere la prima coltura in vitro tridimensionale di neuroni.
La struttura creata è anche la prima ad incorporare nanotubi di carbonio, che favoriscono la formazione di sinapsi, cioè di connessioni, fra i neuroni in coltura. La ricerca è stata pubblicata su Scientific Reports.
Attualmente, le colture di neuroni sono, per lo più, bidimensionali. Ma, ovviamente, la condizione più "naturale", per una rete di neuroni, è quella tridimensionale. Finora, sono stati fatti dei tentativi di colture 3D, che però sono solo sovrapposizioni di tante colture 2D.
La struttura creata dal team è la prima veramente tridimensionale. Hanno usato uno scheletro di un particolare materiale, una specie di spugna, su cui poi hanno fatto crescere i neuroni. La rete neurale è rimasta viva e funzionante per diverse settimane.
La registrazione dell'attività dei neuroni è stata fatta per via indiretta, attraverso imaging delle variazioni di calcio all'interno di queste cellule. Questo perché il tipo di struttura non permette di registrare direttamente l'attività elettrica con degli elettrodi.
Un altro elemento che rende unico il metodo usato per questa ricerca, è l'uso dei nanotubi di carbonio. I ricercatori hanno ricoperto le cavità della "spugna" con i nanotubi. Il loro ruolo è quello di facilitare la formazione delle sinapsi, e quindi di aumentare la funzionalità delle cellule.
"La prova che la maggiore complessità funzionale è proprio conseguenza della struttura tridimensionale è arrivata da una serie di simulazioni al computer e studi teorici effettuati all'IIT di Genova, che hanno riprodotto fedelmente i nostri dati sperimentali", spiega Laura Ballerini della SISSA. "Il vantaggio della nostra metodologia è l'estrema semplicità. Pensiamo che in futuro la nostra tecnica potrà venire adottata nei laboratori che effettuano questo tipo di colture, diventando magari uno standard".
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| Immagine di Fanny Castets |
Attualmente, le colture di neuroni sono, per lo più, bidimensionali. Ma, ovviamente, la condizione più "naturale", per una rete di neuroni, è quella tridimensionale. Finora, sono stati fatti dei tentativi di colture 3D, che però sono solo sovrapposizioni di tante colture 2D.
La struttura creata dal team è la prima veramente tridimensionale. Hanno usato uno scheletro di un particolare materiale, una specie di spugna, su cui poi hanno fatto crescere i neuroni. La rete neurale è rimasta viva e funzionante per diverse settimane.
La registrazione dell'attività dei neuroni è stata fatta per via indiretta, attraverso imaging delle variazioni di calcio all'interno di queste cellule. Questo perché il tipo di struttura non permette di registrare direttamente l'attività elettrica con degli elettrodi.
Un altro elemento che rende unico il metodo usato per questa ricerca, è l'uso dei nanotubi di carbonio. I ricercatori hanno ricoperto le cavità della "spugna" con i nanotubi. Il loro ruolo è quello di facilitare la formazione delle sinapsi, e quindi di aumentare la funzionalità delle cellule.
"La prova che la maggiore complessità funzionale è proprio conseguenza della struttura tridimensionale è arrivata da una serie di simulazioni al computer e studi teorici effettuati all'IIT di Genova, che hanno riprodotto fedelmente i nostri dati sperimentali", spiega Laura Ballerini della SISSA. "Il vantaggio della nostra metodologia è l'estrema semplicità. Pensiamo che in futuro la nostra tecnica potrà venire adottata nei laboratori che effettuano questo tipo di colture, diventando magari uno standard".
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