Ученые-материаловеды Центра био- и медицинских технологий Сколтеха, Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН, Федерального медико-биологического агентства, Томского государственного университета и Института цитологии и генетики СО РАН нашли новый и очень эффективный способ стимулирования нейронов мозга.
Как заявил руководитель исследования Роман Чернозем, специалисты разработали биосовместимые наночастицы, которые способны под действием слабых магнитных полей стимулировать работу нейронов головного мозга без хирургических вмешательств и имплантатов. Это значит, что новая технология закладывает основы нового, неинвазивного подхода к лечению неврологических заболеваний.
– Благодаря особой технологии синтеза мы научились точно настраивать свойства оболочки. Это позволило усилить магнитоэлектрический эффект – способность превращать магнитное воздействие в электрический сигнал, который «понимает» нервная клетка, – рассказал Роман Чернозем.
Традиционно для нейромодуляции клеток и тканей в современной медицине используют имплантируемые металлические электроды. Однако такая процедура может вызывать инфекции, травмировать ткани, а сами электроды – отторгаться организмом. В качестве безопасной альтернативы ученые рассматривают биосовместимые магнитоэлектрические наночастицы.
Результаты показали, что наиболее перспективными являются наночастицы, синтезированные при температуре 185 °C. Под действием слабого магнитного поля они в три раза усиливают приток ионов кальция в нейроны. Кроме того, такие частицы активировали на 20% больше нервных клеток по сравнению с аналогичными частицами, полученными при других условиях.
– Тесты подтвердили полную безопасность наших наночастиц для клеток при концентрациях до 30 мкг/мл, – отметил директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев. – Такого объема достаточно для эффективной терапии. Новую технологию можно легко адаптировать под конкретную клиническую задачу: от лечения боли до восстановления после инсульта. В будущем такие наночастицы могут стать основой для терапии депрессии, лечения нейродегенеративных заболеваний, в частности, болезней Паркинсона и Альцгеймера, а также восстановления нервных волокон.
Мона Платонова.
