Un equipo de investigadores ha desarrollado un método innovador, denominado GraMOS, que utiliza las propiedades únicas del grafeno para estimular y acelerar el desarrollo de organoides neuronales. Este avance representa un paso significativo en la comprensión de la conciencia y en el tratamiento de trastornos neurológicos.
La metodología aprovecha las excepcionales propiedades optoelectrónicas del grafeno, una lámina de carbono de un solo átomo de espesor, para convertir la luz en señales eléctricas de baja intensidad. Estas señales, al aplicarse a los organoides neuronales, promueven la interacción y comunicación entre las neuronas, acelerando su maduración. Este enfoque es particularmente valioso para el estudio de enfermedades relacionadas con el envejecimiento, como el Alzheimer, al permitir una observación más temprana y en un entorno más relevante fisiológicamente.
Elena Molokanova, directora general e inventora de GraMOS en NeurANO Bioscience, destacó que "Gracias a la aplicación de grafeno y luz, hemos logrado estimular la formación de conexiones entre neuronas y acelerar su desarrollo sin recurrir a métodos optogenéticos estándar. Hemos creado nuestra propia forma de interacción suave, dirigiendo a las neuronas hacia un crecimiento más rápido, lo cual es especialmente valioso cuando se estudian enfermedades relacionadas con la edad en condiciones de laboratorio".
Los organoides neuronales integrados con grafeno adquieren sensibilidad a las condiciones externas y pueden reconfigurar adaptativamente sus redes neuronales bajo estimulación lumínica. Esta neuroplasticidad supera significativamente las capacidades de los microchips clásicos, abriendo perspectivas para la mejora de la inteligencia artificial y ampliando su capacidad para resolver tareas complejas y no estándar. En proyectos experimentales, los especialistas han conectado organoides cerebrales con una interfaz de grafeno a un complejo robótico equipado con sensores. Al entrar en contacto con un obstáculo, el robot transmite una señal, iniciando la estimulación del organoid. El organoid, a su vez, genera una respuesta neuronal, lo que lleva a un cambio en la dirección del movimiento del robot, completando el ciclo en menos de 50 milisegundos.
"Esto es solo el comienzo", concluyen los investigadores. "La combinación de la versatilidad del grafeno y la biología de los organoides cerebrales puede replantear las posibilidades de la neurociencia, desde la comprensión de la función cerebral hasta la creación de paradigmas tecnológicos completamente nuevos". La investigación, publicada en Nature Communications, subraya el potencial del grafeno para revolucionar tanto la investigación fundamental en neurociencia como los estudios traslacionales, ofreciendo una vía más rápida y segura para modelar enfermedades y desarrollar nuevas interfaces cerebro-máquina.