Un neurochip es un chip de circuito integrado (como un microprocesador ) que está diseñado para interactuar con células neuronales .
Está hecho de silicio dopado de tal manera que contiene EOSFET ( transistores de efecto de campo de semiconductores de óxido de electrolito ) que pueden detectar la actividad eléctrica de las neuronas ( potenciales de acción ) en la solución electrolítica fisiológica anterior . También contiene condensadores para la estimulación eléctrica de las neuronas. Los científicos de la Facultad de Medicina de la Universidad de Calgary , dirigidos por el científico canadiense nacido en Pakistán Naweed Syed , que demostró que es posible cultivar una red de células cerebrales que se reconectan en un chip de silicio, o el cerebro en un microchip, han desarrollado una nueva tecnología que monitorea la actividad de las células cerebrales con una resolución nunca antes lograda.
Los nuevos chips de silicio, desarrollados en colaboración con el Consejo Nacional de Investigación de Canadá (NRC), también son más sencillos de utilizar, lo que ayudará a comprender en el futuro cómo funcionan las células cerebrales en condiciones normales y permitirá el descubrimiento de fármacos para diversas enfermedades neurodegenerativas, como el Alzheimer y el Parkinson.
El laboratorio de Naweed Syed cultivó células cerebrales en un microchip. La nueva tecnología del laboratorio de Naweed Syed, en colaboración con el NRC, se publicó en línea en agosto de 2010, en la revista Biomedical Devices . [1] Es el primer neurochip del mundo. [2] [1] Se basa en experimentos anteriores de Syed sobre tecnología de neurochip que datan de 2003. [3]
"Este avance técnico significa que podemos rastrear cambios sutiles en la actividad cerebral a nivel de canales iónicos y potenciales sinápticos, que también son los sitios objetivo más adecuados para el desarrollo de fármacos en enfermedades neurodegenerativas y trastornos neuropsicológicos", dice Syed, profesor y jefe del Departamento de Biología Celular y Anatomía, miembro del Instituto del Cerebro Hotchkiss y asesor del Vicepresidente de Investigación en la Iniciativa de Ingeniería Biomédica de la Universidad de Chicago.
Los nuevos neurochips también están automatizados, lo que significa que cualquiera puede aprender a colocar células cerebrales individuales en ellos. Antes se necesitaban años de entrenamiento para aprender a registrar la actividad de los canales iónicos de las células cerebrales, y solo era posible monitorear una o dos células simultáneamente. Ahora, se pueden colocar redes más grandes de células en un chip y observarlas con todo detalle, lo que permite analizar la conexión de varias células cerebrales y realizar pruebas automáticas a gran escala de detección de fármacos para diversas disfunciones cerebrales. [4]
Esta nueva tecnología tiene el potencial de ayudar a los científicos en una variedad de campos y en una variedad de proyectos de investigación. Gerald Zamponi, profesor y director del Departamento de Fisiología y Farmacología, y miembro del Instituto del Cerebro Hotchkiss, dice: “Esta tecnología probablemente pueda ampliarse de manera que se convierta en una herramienta novedosa para el cribado de fármacos de mediano rendimiento, además de su utilidad para la investigación biomédica básica”. [5]
"En estudios anteriores, los investigadores desarrollaron un neurochip que podía estimular y registrar directamente la actividad de las células cerebrales. Ahora, Orly Yadid-Pecht y Naweed Syed han desarrollado con éxito una novedosa tecnología de laboratorio en un chip que, a través de un componente ultrasensible construido directamente en el microchip, también permite obtener imágenes directas de la actividad de las células cerebrales". [6]
Las aplicaciones actuales son la investigación neuronal. Las aplicaciones futuras (aún en fase experimental) son los implantes de retina o los implantes cerebrales .