گروهی از دانشمندان آمریکایی روش جدیدی برای تثبیت نورن‌ها و جلوگیری از مهاجرت آنها ابداع کرده‌اند. آنها نانوساختارهایی تولید کرده‌اند که به جای اینکه خود را بر سلول‌های نورون تحمیل کنند، موجب می‌شوند که نورون‌ها روی الکترود مورد نظر اقامت گزینند.
تثبیت نورون‌ها با استفاده از نانوستون‌ها
در چند سال گذشته مطالعه روی سطح تماس میان نانوساختارها و سلول‌های زنده به سرعت افزایش یافته است. چون اندازه نانوساختارها در محدوده اندازه اجزای درون سلول است، می‌توان از آنها به‌عنوان حسگرهایی برای شناسایی پدیده‌های زیستی درون سلول استفاده کرد. حتی شاید بتوان در آینده از نانوساختارهای کارکردی درون سلول‌های زنده بهره برد.
برای دانشمندان عصب‌شناسی، رصد سیگنال‌های الکتریکی درون شبکه‌های عصبی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. تاکنون بررسی فعالیت‌های یک نورون منفرد درون شبکه عصبی برای مدت طولانی (هفته‌ها یا ماه‌ها)، که نیاز به ارتباط پایدار و خاص میان نورون و الکترود دارد، با دشواری مواجه بوده است. متأسفانه (برای دانشمندان) نورون‌ها تمایل دارند تا حد چند صد میکرومتر جابه‌جا شوند که این امر آنها را از دسترس الکترودی که با آنها در تماس است، خارج می‌سازد.
قبلاً کارهایی در زمینه محدود کردن فیزیکی یا شیمیایی نورون‌ها صورت گرفته است تا از مهاجرت آنها جلوگیری شود. حال «بیان ژیائو کوئی» و همکارانش در دانشکده شیمی دانشگاه استنفورد روش جدیدی برای این کار ابداع کرده‌اند. آنها نانوساختارهایی تولید کرده‌اند که به‌جای اینکه خود را بر سلول‌های نورون تحمیل کنند، موجب می‌شوند که نورون‌ها روی الکترود مورد نظر اقامت گزینند.
این محققان از آرایه‌ای از نانوستون‌ها برای تثبیت موقعیت نورون‌ها به شکلی غیرتهاجمی بهره برده‌اند. با این روش می‌توان یک نورون را برای مدت طولانی به یک الکترود خارجی وصل کرده و اندازه‌گیری‌های الکتریکی مورد نیاز را انجام داد.
گروه تحقیقاتی کوئی دریافتند که نانوستون‌های عمودی از مهاجرت نورون‌هایی که به‌صورت متصل به آنها رشد می‌کنند، به شکلی غیرتهاجمی جلوگیری می‌کنند. نورون‌هایی که در تماس نزدیک یا نانوستون‌ها قرار دارند، تحرک‌پذیری بسیار پایینی از خود نشان داده و عملا به این ستون‌ها سنجاق می‌شوند.
کوئی می‌گوید: «با وجود این اثر اتصالی، نورون‌هایی که روی این نانوستون‌ها رشد می‌کنند، الگوی رشد مشابهی نسبت به نورون‌هایی که روی سطح صاف رشد می‌کنند، نشان می‌دهند. ما ستون‌هایی با قطر ۷۵ تا ۴۰۰ نانومتر و ارتفاع ۷۰۰ نانومتر تا ۲ میکرومتر را بررسی کرده و دریافتیم که بقای سلول‌ها و اثر اتصالی این ستون‌ها مستقل از اندازه آنهاست».
او اشاره می‌کند که اگر این ستون‌ها را روی میکروالکترودها الگودهی کنیم، می‌توانند به‌عنوان تله‌های نورونی برای مطالعه شبکه عصبی با آرایه‌های میکروالکترودی به کار رفته و حتی تماس میان نورون با الکترود را نیز بهبود بخشند.
جزئیات این تحقیق در مجله Nano Letters منتشر شده است.
