Los investigadores tienen, por primera vez, utilizó la fotoconductividad persistente de un material para estimular las células neurotípicas. La técnica, que es relativamente simple, debería facilitar la investigación futura sobre el uso de la carga para influir en el comportamiento celular.

Un material que demuestra fotoconductividad persistente gana una carga negativa en su superficie cuando se expone a la longitud de onda de luz correcta. y retiene esa carga incluso después de que se quita la luz. La longitud de onda correcta de la luz. y cuánto tiempo el material retiene su carga, varía de un material a otro.

Los investigadores han sabido durante años que la carga eléctrica puede estimular una célula, pero las tecnologías existentes para realizar experimentos relacionados son a menudo invasivas o requieren equipo especializado. También pueden consumir mucho tiempo.

"Queríamos aprovechar las propiedades electrónicas del semiconductor nitruro de galio, que es biocompatible, convirtiéndolo en una verdadera interfaz bioelectrónica, "dice Patrick Snyder, un doctorado estudiante de la Universidad Estatal de Carolina del Norte y autor principal de un artículo sobre el trabajo. "El resultado es una una forma no invasiva de estimular las células que no requiere equipo especializado ".

Específicamente, los investigadores expusieron un sustrato de nitruro de galio a la luz ultravioleta (UV), creando una carga negativa en su superficie. Tan pronto como se eliminó la luz ultravioleta, Los investigadores vertieron una solución que contenía células neurotípicas PC12 en el recipiente con el sustrato. Luego, los investigadores introdujeron un tinte que les permitió medir los niveles de calcio en las células PC12.

Lo que encontraron los investigadores fue que las células PC12 se estimulaban cuando entraban en contacto con el sustrato de nitruro de galio cargado, como lo demuestra el aumento de los niveles de iones de calcio dentro de las células, en comparación con un grupo de control que no entró en contacto con un sustrato cargado.

Esto es evidencia de un comportamiento alterado porque los iones son importantes en la actividad de las células neurotípicas. Por ejemplo, Los iones de calcio juegan un papel clave en la señalización neuronal.

"Además de avanzar en nuestra comprensión fundamental de lo que este material es capaz de hacer, somos optimistas de que puede facilitar el trabajo de muchos laboratorios interesados ​​en avanzar en la investigación sobre el comportamiento celular, "dice Albena Ivanisevic, profesor de ciencia e ingeniería de materiales en NC State y autor correspondiente del artículo.

El papel, "Estimulación no invasiva de células neurotípicas mediante la fotoconductividad persistente del nitruro de galio, "se publica en la revista de acceso abierto ACS Omega .