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Neuromodulación no genética con actuadores optoelectrónicos de grafeno para modelos de enfermedades, maduración de células madre y robótica biohíbrida

Autores: Molokanova, Elena; Zhou, Teng; Vasupal, Pragna; Cherkas, Volodymyr P.; Narute, Prashant; Ferraz, Mariana S. A.; Reiss, Michael; Almenar-Queralt, Angels; Chaldaiopoulou, Georgia; Sena de Souza, Janaina; Hemati, Honieh; Downey, Francisco; Olajide, Omowuyi O.; Thörn Perez, Carolina; Puppo, Francesca; Mesci, Pinar; Pfaff, Samuel L.; Kireev, Dmitry; Muotri, Alysson R.; Savchenko, Alex

Idioma: Inglés

Editor: Richard Pattison

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo OA
2025

Neuromodulación no genética con actuadores optoelectrónicos de grafeno para modelos de enfermedades, maduración de células madre y robótica biohíbrida


Categoría

Ciencias de los Materiales

Subcategoría

Materiales para aplicaciones biomédicas

Palabras clave

Bionanoelectrónica
Biofísica
Células madre neuronales
Propiedades y dispositivos ópticos

Licencia

CC BY – Atribución

Consultas: 37

Citaciones: Materiales avanzados y nanotecnología


Descripción

Este artículo presenta GraMOS, una plataforma de estimulación óptica mediada por grafeno que explota la conversión fototérmica y optoelectrónica del grafeno para modular neuronas sin modificar su genética ni arquitectura. El objetivo de este estudio es demostrar su capacidad de control neural no invasivo en múltiples escalas temporales y contextos biológicos. En estudios longitudinales, GraMOS aceleró la maduración de neuronas y organoides derivados de hiPSC, mostrando potencial para medicina regenerativa y neurodesarrollo. En modelos de Alzheimer reveló alteraciones funcionales asociadas a enfermedad bajo estimulación óptica. Como prueba de ingeniería neural, señales de organoides interfaseados con grafeno se usaron para accionar un robot. Los autores concluyen que GraMOS habilita un control neural preciso y estable, desde milisegundos hasta meses, abriendo nuevas rutas para desarrollo, modelado de patología y neuro-robótica sin intervención genética.

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