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venerdì, 14 Febbraio, 2025
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Modello cerebrale 3D per l’analisi dei neuroni

Ricercatori della Delft University of Technology (TU Delft) hanno sviluppato un modello in 3D che simula l’ambiente cerebrale per studiare la crescita e lo sviluppo dei neuroni. Questo modello, illustrato in uno studio su Advanced Functional Materials, mira a svelare i meccanismi con cui i neuroni formano le reti, con potenziali applicazioni nella comprensione e trattamento di malattie neurologiche come l’Alzheimer e il morbo di Parkinson. Utilizzando nanopilastri molto piccoli che imitano il tessuto neurale, i ricercatori hanno realizzato una struttura con rigidità e geometria simili a quelle del cervello. Le tradizionali piastre di Petri, invece, non riflettono la morbidezza e la fibrosità dell’ambiente cerebrale.

Grazie alla polimerizzazione a due fotoni, è stato possibile progettare un array di nanopilastri che riproducono dettagliatamente le proprietà geometriche e meccaniche dell’ambiente cerebrale. Questi pilastri, mille volte più sottili di un capello, stimolano i neuroni a crescere in modo più organizzato rispetto a quello che avviene su superfici piane. Il modello ha mostrato che le cellule crescevano formando reti ad angoli specifici, facilitando la maturazione neuronale. I coni di crescita, vitali per le connessioni neuronali, si sviluppavano in lunghe proiezioni, consentendo un’esplorazione in tre dimensioni dell’ambiente.

Gli esperimenti hanno rivelato che le cellule progenitrici neurali cresciute sui nanopilastri avevano livelli più elevati di marcatori di neuroni maturi rispetto a quelle coltivate su superfici piatte. Questo suggerisce che il modello non solo dirige la crescita, ma promuove anche la maturazione neuronale, permettendo futuri approfondimenti sulle differenze tra reti cerebrali sane e quelle affette da disturbi neurologici.

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