Grafen Materyali Beyindeki Sinir Sinyallerini Güçlendirir
Fotoğraf : Qi Zhang, PhD, Kristina Kitko ve meslektaşları, grafenin beyinde sinir hücresi sinyalini etkilediğini inceliyorlar. Kredi: Vanderbilt Üniversitesi
Geliştirildikten 20 yıldan kısa bir süre sonra, grafen olarak bilinerek göze çarpan özellikleri olan ince, esnek bir karbon atomu, biyomedikal alanlarında doku mühendisliği, nöroprostetikler ve ilaç keşfi olarak çok üst noktalara çıkmıştır.
Isı ve elektriği kolayca yürüttüğü için, grafen iyi bir biyosensör olabilir. Ama tarafsız değil. Vanderbilt Üniversitesi bilim adamları, beyindeki elektriksel aktiviteyi ölçmek için grafen kullanmayı denediğinde, aslında sinir hücresi sinyallemesini artırdığını bulmuşlardır.
Sinir hücresi zarlarının daha fazla kolesterol çekmesini sağlayarak bunu başardı. Yağlı madde, sinir hücreleri arasındaki sinyalleri ileten kimyasal haberciler olan nörotransmitterlerin kabarcıkların daha çoğunu yapmak için kullanıldı.
Nature Communications dergisinde geçen hafta yayınlanan bu bulgular araştırmacılara tam bir sürpriz olarak geldi. Grafen, araştırmacıların hücrelerin hücre zarındaki kolesterol içeriğini farklılaştırarak birbirleriyle nasıl iletişim kurduklarını değiştirmelerine olanak sağladığını ortaya koymaktadırlar.
“Grafen, hem ilaç vermek için çok iyi bir araç, hem de ilaç etkisini güçlendirmek için iyi bir yol olabilir” diyor Vanderbilt Üniversitesi Tıp Fakültesi Farmakoloji Prof. olan üst düzey yazar, Qi Zhang.
Araştırmacılar deneylerini grafen bir levha üzerinde büyüyen sinir hücreleri (sinir hücreleri) ile başlattılar.
Gazetenin ilk yazarı, disiplinler arası materyal biliminde yüksek lisans öğrencisi olan Kristina Kitko, Nature Chemistry blogu için yazdığı davetli bir makalede oradan hikayeyi ele alıyor: “Grafen üzerinde nöronal ateşleme frekansında bir artış gözlemledik” diye yazdı. “Bu önemliydi ve merak uyandırdı. Presinaptik aktivitenin daha hedefe yönelik ölçümlerine bakmaya başladığımızda, tutarlı bir şekilde ortaya çıkan nokta şaşırtıcıydı: grafen üzerinde sinaptik potansiyelleştirme. ”
Grafenin, öncelikle kolesterolden oluşan sinir hücresi zarında etkili olduğunu fark eden bir sonraki soru şuydu: “Bir şekilde kolesterol içerebilir mi?”
Kitko, “Bu bizi membran kolesterol seviyelerini manipüle etme fikrine götürdü,” diye devam etti. “Kolesterol, çeşitli yollarla hücrelere önemli ve temel roller oynar, ancak özellikle ilaç keşfiyle ilişkili olarak grafenin, kolesterolün aracılık ettiği G proteinine bağlı reseptörler üzerindeki etkisini gösterdik.”
Bütün ilaçların yarısı bu reseptörleri hedef alır.
Kitko, grubunun bulgularını Galveston, Texas’ta gelecek ay “nöroelektronik arayüzler” konulu bir Gordon Research Konferansında sunmaya davet edildi.
Kaynak : phys.org
