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Neurônios em um chip: mecanismo biológico pode ser reproduzido artificialmente

Engenharia 360
por Kamila Jessie
| 04/12/2019 2 min

Neurônios em um chip: mecanismo biológico pode ser reproduzido artificialmente

por Kamila Jessie | 04/12/2019
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Recentemente, foi desenvolvido um método para produzir chips de silicone capazes de reproduzir o comportamento elétrico de neurônios. Sim, células biológicas. Essa abordagem pode levar o desenvolvimento de chips biônicos com potencial para reparar circuitos biológicos no sistema nervoso, quanto a regulação de suas funções é perdida como resultado de alguma doença.

neurônio em um chip
Imagem: sciencemag.org

O desenvolvimento do projeto e testes:

Um grupo de cientistas liderados por Alain Nogaret realizou o feito por meio do projeto de microcircuitos, modelando canais de íons que integram estímulos nervosos brutos e respondem de maneira semelhante aos neurônios biológicos. Os autores do artigo científico publicado na Nature Communications recriaram a atividade de neurônios individuais do hipocampo e respiratórios em chips de silício. Em uma série de 60 protocolos de estimulação elétrica, eles descobriram que os neurônios de estado sólido produziam respostas elétricas quase idênticas quando comparadas aos neurônios biológicos.

Com o perdão do trocadilho, as nuances da Engenharia Biomédica podem ser imensamente estimulantes. A equipe que conduziu o estudo foi inteiramente de pesquisadores de universidades, contemplando departamentos de física, fisiologia e neurociência, todas cadeiras contempladas nos que tange a relação entre engenharia e medicina.

Perspectivas para os neurônios em chip:

Os autores observam que os neurônios respiratórios, tal como aqueles que foram modelados, combinam ritmos respiratórios e cardíacos e são responsáveis ​​pela arritmia sinusal respiratória. A perda desse acoplamento através da idade ou da doença é um prognóstico para apneia do sono e insuficiência cardíaca.

Considerando esse cenário, os pesquisadores sugerem que um dispositivo que adapta o biofeedback (termo que a gente simplesmente adorou) da mesma maneira que os neurônios respiratórios pode oferecer uma terapia potencial no futuro. A gente costuma comentar que podemos entender que circuitos biológicos se assemelham a circuitos elétricos. Está aí uma evidência disso, cuja implementação o 360 está ansioso para ver acontecer.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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