کاهش سطح کلر با استفاده از نانولوله کربنی

ولفگانگ لیدتک استادیار بخش عصب شناسی و پزشکی دانشگاه دوک می‌گوید نانولوله‌های کربنی دارای کاربردهای وسیعی می‌باشند. علاوه‌بر خواص مکانیکی، نانولوله‌ها دارای خواص الکترونیکی منحصر به‌فردی هستند که می‌توان از این ویژگی برای تولید دستگاه‌هایی که با سیستم عصبی در تماس هستند استفاده کرد. با این حال مکانسیم دقیق عملکرد نانولوله کربنی و تاثیر آن بر اعصاب هنوز برای ما ناشناخته است.

جرج بارت گلر می‌گوید همه نانولوله‌های کربنی یکسان نیستند. او موفق به تولید نانولوله‌های ویژه‌ای شده که بسیار خالص هستند. این نانولوله‌ها که دارای چند جداره هستند از ویژگی‌های منحصر به‌فردی بهره‌مند هستند.

در قدم اول پژوهشگران به‌دنبال این سوال بودند که آیا نانولوله‌های کربنی روی سیستم عصبی تاثیر منفی دارد؟ نتایج نشان داد که این نانولوله‌ها موجب تقویت و بزرگتر شدن سیستم عصبی می‌شود. لیو می‌گوید پیش از این تحقیقات مشابهی انجام شده بود اما به دلیل وجود ناخالصی‌هایی در نانولوله، نتایج کاملا متفاوت بود. اما در این پژوهش از نانولوله‌های کربنی چندجداره استفاده شد که موجب تسریع رشد سلول‌های عصبی گردید. رشته‌های عصبی در اثر افزایش غلظت کلر می‌توانند دچار آسیب شوند. برخی بیماری‌ها نظیر صرع و دردهای مزمن نتیجه این آسیب‌دیدگی‌ها می‌باشد. نوعی پروتئین موسوم به KCC2 می‌تواند کلر را از سلول خارج کند. محققان دریافتند که در اثر افزودن نانولوله کربنی به سیستم عصبی پروتئین بیشتری تولید شده و در نهایت سطح کلر کاهش می‌یابد. افزایش این پروتئین موجب افزایش کلسیم در نرون‌های عصبی نیز می‌شود، کلسیم نیز می‌تواند نوعی پروتئین به‌نام CaMKII را در مغز ایجاد کرده که این پروتئین نیز موجب تولید بیشتر KCC2 می‌شود.