(Phys.org) —Cambiar la textura y las características de la superficie de un material semiconductor a nanoescala puede influir en la forma en que las células neuronales crecen en el material.

El hallazgo proviene de un estudio realizado por investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, la Universidad de Carolina del Norte en Chapel Hill y la Universidad Purdue, y puede tener utilidad para el desarrollo de futuros implantes neurales.

"Queríamos saber cómo la textura y la estructura de un material pueden influir en la adhesión y diferenciación celular, "dice Lauren Bain, autor principal de un artículo que describe el trabajo y un doctorado. estudiante en el programa conjunto de ingeniería biomédica en NC State y UNC-Chapel Hill. "Básicamente, queríamos saber si cambiar las características físicas en la superficie de un semiconductor podría facilitar la integración de un implante en el tejido neural, o en el tejido blando en general ".

Los investigadores trabajaron con nitruro de galio (GaN), porque es uno de los materiales semiconductores más prometedores para su uso en aplicaciones biomédicas. También trabajaron con células PC12, que son células modelo que se utilizan para imitar el comportamiento de las neuronas en experimentos de laboratorio.

En el estudio, los investigadores cultivaron células PC12 en cuadrados de GaN con cuatro características superficiales diferentes:algunos cuadrados eran lisos; algunos tenían ranuras paralelas (que se asemejaban a un patrón de pana irregular); algunas tenían texturas al azar (parecidas a una cadena montañosa a nanoescala); y algunos estaban cubiertos con nanocables (que se asemejaban a un lecho de clavos a nanoescala).

Muy pocas células PC12 se adhirieron a la superficie lisa. Y los que se adhirieron crecieron normalmente, formando largo, extensiones estrechas. Más células PC12 adheridas a los cuadrados con ranuras paralelas, y estas células también crecieron normalmente.

Aproximadamente el mismo número de células PC12 adheridas a los cuadrados de textura aleatoria que se adhirieron a las ranuras paralelas. Sin embargo, estas células no crecieron normalmente. En lugar de formar extensiones estrechas, las células se aplanaron y se esparcieron por la superficie de GaN en todas las direcciones.

Más células PC12 se adhirieron a los cuadrados de nanocables que a cualquiera de las otras superficies, pero solo el 50 por ciento de las células crecieron normalmente. El otro 50 por ciento se extendió en todas direcciones, como las celdas de las superficies de textura aleatoria.

"Esto nos dice que la forma real de las características de la superficie influye en el comportamiento de las células, "Dice Bain." Es una forma no química de influir en la interacción entre el material y el cuerpo. Eso es algo que podemos explorar a medida que continuamos trabajando para desarrollar nuevas tecnologías biomédicas ".