Nanofili di silicio per monitorare l’attività elettrica dei neuroni

Ricercatori e ricercatrici del Cnr, in collaborazione con il Dipartimento di Farmacia e Biotecnologie dell’Università di Bologna, hanno sviluppato una soluzione innovativa in grado di monitorare in vitro l’attività elettrica dei “neuroni del dolore”. Si tratta di una piattaforma MEA nanostrutturata che integra nanofili di silicio (SiNWs), capace di registrare segnali elettrici con elevata risoluzione da colture complesse di neuroni DRG e cellule gliali.
Il dolore cronico è una condizione patologica complessa e diffusa, difficile da trattare e ancor più da studiare in modelli sperimentali in vitro. Alla base della percezione del dolore vi sono particolari neuroni del sistema nervoso periferico, i nocicettori di tipo C, costituiti da un corpo cellulare situato all’interno dei gangli spinali (gangli delle radici dorsali, DRG) e da un assone che si biforca generando due prolungamenti: uno diretto alla periferia e l’altro al sistema nervoso centrale. Questi neuroni trasmettono i segnali dolorifici al cervello, dove vengono elaborati. Le tecnologie attualmente disponibili per analizzare queste cellule in vitro presentano limiti significativi: il patch-clamp, pur essendo preciso, è altamente invasivo e limitato all’analisi di singole cellule, con una bassa risoluzione temporale; i microelettrodi convenzionali (microelectrode array, MEA) sono meno invasivi, ma spesso non hanno la sensibilità necessaria a rilevare l’attività di questi neuroni altamente specializzati.