Cnr. Ecco il microchip biocompatibile che studia e modifica le reti neuronali

È un microchip, solo che è organico, biocompatibile e trasparente, e se gli viene adagiata sulla superficie una rete neuronale è capace di ottenere informazioni su di essa: come reagisce agli stimoli, come si comporta. E poi anche tramite esso è possibile anche modificarla. Si chiama Ocst, organic cell stimulating and sensing transistor ed è una nuova tecnologia, messa a punto da due istituti del Consiglio nazionale delle ricerche di Bologna, l’Istituto per lo studio dei materiali nanostrutturati (Ismn-Cnr) e l’Istituto per la sintesi organica e la fotoreattività (Isof-Cnr), in collaborazione con l’Istituto italiano di tecnologia (Iit) e con Etc, spin off del Cnr e start up del Gruppo Saes: il team di ricercatori che l’ha sviluppata ha dimostrato che con essa si si può stimolare l’attività neuronale, ‘manipolarla’ e leggerla. I risultati sono stati pubblicati su Nature Materials.

Lo studio ha impegnato un team di 13 ricercatori, tra cui esperti in scienza e tecnologia dei materiali, neuroscienziati ed elettrofisiologi, che ha lavorato per due anni presso la sede del Cnr di Bologna, nell’ambito delle linee strategiche del dipartimento di Scienze chimiche e tecnologie dei materiali dell’Ente e delle ricerche sullo sviluppo di tecnologie per la comprensione del funzionamento del cervello, oggetto di importanti programmi strategici europei e americani. “Il dispositivo è costituito da un microchip organico trasparente sul quale vengono adagiate le reti neuronali, caratterizzato dalla capacità di stimolare e registrare segnali elettrici e, in prospettiva, di generare luce”, ha illustrato Michele Muccini, responsabile del Cnr-Ismn di Bologna e coordinatore del progetto insieme con Valentina Benfenati e Stefano Toffanin. “Inoltre, in quanto biocompatibile, Ocst riesce a rimanere a contatto per lungo tempo con i neuroni primari senza che questi vengano danneggiati, offrendo la possibilità di comprendere il loro funzionamento e di modulare la loro attività con maggiore efficacia rispetto alle tecnologie esistenti”. 

L’applicazione di questo strumento fornisce numerosi vantaggi. “Il suo sviluppo permetterà di studiare anche altri tipi di neuroni e di cellule, dando la possibilità di compiere significativi passi avanti nella determinazione del funzionamento del cervello umano”, ha concluso Muccini. “In futuro la capacità di interazione tra cellule nervose e dispositivo potrebbe trovare applicazioni per la rigenerazione del tessuto nervoso periferico compromesso da incidenti traumatici, da malattie neurodegenerative come il Parkinson o nella diagnosi precoce di eventi epilettici”.