Um novo sensor desenvolvido pela Universidade Purdue pode medir se os neurônios estão funcionando corretamente quando se comunicam com os outros. A nova técnica permite aos pesquisadores testarem a eficácia de tratamentos em doenças como epilepsia, mal de Parkinson, Alzheimer e doenças neurológicas de um modo geral. A “ferramenta” mede o fluxo de glutamato (um neurotransmissor químico que é crucial para a transmissão elétrica de informações no cérebro) das células neurais em organismos vivos, identificando se há problemas na comunicação entre os neurônios.
O nanosensor tem apenas 2 micrômetros de diâmetro, ou seja, é cerca de 50 vezes menor do que o diâmetro de um fio de cabelo, e não apenas mede o glutamato ao redor dos neurônios, como mostra a forma pela qual as células estão liberando ou absorvendo o neurotransmissor – algo crucial para a saúde e atividade celular. São os neurônios que controlam todas as ações do organismo.
Uma vez que a mensagem é entregue, os neurônios devem reabsorver ou limpar o sinal de glutamato. Se há excesso ou falta deste neurotransmissor, as células não são capazes de se “limparem” apropriadamente, levando a doenças neurológicas.
“Compreender a dinâmica dos neurotransmissores tem implicações em quase todas as funções cerebrais ”, diz Jenna Rickus, professora de engenharia biomédica da universidade. “O motivo de não termos boas informações é o fato de não termos tido nenhuma ferramenta boa de medida antes”.
O sensor explora a condutividade dos nanotubos de carbono através de uma enzima, chamada oxidase glutamato, no final da sonda, que reage com o glutamato para criar peróxido de hidrogênio. Os nanotubos de carbono aumentam a condutividade de água oxigenada e um computador calcula o movimento de glutamato em relação à superfície da célula. Como ele é capaz de oscilar em diferentes partes da amostra, identificado concentrações de glutamato espalhadas em uma cultura de neurônios, as medições feitas em diferentes locais podem mostrar se o glutamato está atuando como deveria.A técnica poderia ser usada para medir a atividade de outras substâncias no cérebro, desde que a ponta seja alterada com outra enzima.