石墨烯薄片冷静突触

石墨烯技术开辟了新的视野,治疗疾病

国际高级研究学院的实验室(SISSA)劳拉Ballerini合作的里雅斯特大学和曼彻斯特大学Castilla la Mancha大学发现了一种新的调制方法突触。这种方法可以用于治疗疾病的神经电活动的改变。Ballerini和普拉托莫里吉奥(的里雅斯特大学)是项目的主要研究者在欧洲旗舰石墨烯,一种影响深远的10年国际合作研究材料的创新使用。

参见:突触:稳定转换

传统治疗神经系统疾病通常包括药物作用于大脑或神经外科。然而今天,石墨烯技术显示承诺对于这些类型的应用程序,并收到了科学界的关注。方法研究了Ballerini和他的同事们使用“石墨烯nano-ribbons”(片),缓冲突触活动简单地活在当下。

“我们石墨烯片的水溶液进行培养的神经元的慢性暴露条件下,每天重复操作了一个星期。分析功能神经电活动,然后我们追踪影响突触”然而Rauti说SISSA研究员和这项研究的第一作者。

扫描电子显微照片的粉含有石墨烯片。来源:? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?,维基共享

在实验中,片的大小变化(10微米或80纳米)以及石墨烯的类型:石墨烯被使用在一个条件,在另一个,氧化石墨烯。““缓冲”效应对突触活动只发生小片的石墨烯氧化物和其他条件,“Ballerini说。”的效果,在我们测试的系统,是选择性兴奋性突触,虽然没有抑制的”

大小的问题

这种选择性的起源是什么?“原则上我们知道石墨烯不化学突触的显著的交互方式——它的影响可能是由于突触的存在,”解释SISSA研究员和该研究的作者之一,丹尼斯Scaini。“我们还没有直接证据,但我们的假设是有联系的亚细胞组织突触空间”。

了解更多:只有一小部分的突触神经传递期间可能活跃

一个神经元之间的突触是一个接触点,另一个神经电信号之间的“跳跃”前和突触后单位。有一个小缺口或不连续的电信号是“翻译”,一种神经递质,由pre-synaptic终止释放到突触后细胞外空间和重吸收的空间,再次被转换成电信号。进入这个空间的变化取决于类型的突触:“兴奋性突触的结构的组织允许更高的曝光石墨烯片互动,与抑制性突触,身体不可以在这个实验模型,“Scaini说。

另一条线索,距离和大小可能是至关重要的过程是在观察中发现,石墨烯执行它的功能只有在氧化形式。“正常石墨烯看起来像一个拉伸和僵硬的表而氧化石墨烯显得皱巴巴的,因此可能支持与突触界面空间,“Rauti补充道。

使用石墨烯片叶子神经元存活和完整的解决方案。为此研究小组认为他们可用于治疗某些疾病的生物医学应用。“我们可能想象到目标药物利用明显片的突触选择性,因此直接针对神经元的基本功能单元”Ballerini总结道。

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国际高级研究学院(SISSA)新闻稿

出版

Rauti Ret al。石墨烯氧化物Nanosheets重塑培养大脑突触功能网络。ACS Nano, 2016年3月31日在线发表。doi: 10.1021 / acsnano.6b00130