Разработан наноматериал, который стимулирует и восстанавливает порванные нервы

Магнитооптический материал использовали для точной дистанционной стимуляции нейронов и устранения разрыва в поврежденном нерве на крысиной модели.

Нейроинженеры из Университета Райса разработали крошечные частицы с магнитооптическими свойствами для стимулирования нервной ткани. Эффективность материала подтвердили в экспериментах на крысах. Технология позволит разработать инъецируемые частицы, которые заменят крупные нейроимплантаты.

Устройство представляет собой магнитоэлектрик: оно генерирует электричество под воздействием магнитного поля. Метаматериал состоит из двух слоев металлического стеклянного сплава Metglas, между которыми помещен пьезоэлектрический слой из титаната свинца-циркония.

Пьезоэлектрические материалы генерируют электричество под воздействием механических сил. Metglas — магнитострикционный материал, то есть он меняет форму под действием магнитного поля. В готовом устройстве изменение формы внешних слоев под действием магнитных импульсов заставляет пьезоэлектрический материал в центре генерировать электрический сигнал.

Магнитоэлектрики уже тестировали в неврологии. Например, исследование 2021 года показало, как магнитоэлектрические устройства передают сигналы по беспроводной сети, заменяя сигнальный путь поврежденных нейронов. Но сигналы магнитоэлектриков, как правило, слишком быстрые, чтобы человеческие нервы могли их уловить.

Чтобы решить эту проблему, исследователи увеличили магнитоэлектрическую пленку, добавив к ней оксид платины, гафния и оксид цинка. Несмотря на многослойное строение, толщина пленки составляла всего около 200 нм. Модификация позволила получить оптимальную частоту для точно рассчитанной нейронной стимуляции.

Готовый материал протестировали на крысах и обнаружили, что он стимулирует работу периферических нервов у грызунов под наркозом, а также восстанавливает функцию перерезанного седалищного нерва. Технология подойдет для разработок в области нейропротезирования и сенсорного управления в микроэлектронике.


Читать далее:

Скрытый континент Земли впервые нанесли на карту: он оторвался от остальных 100 млн лет назад

Слой за слоем. Куда делся «хайп» вокруг 3D-печати и почему аддитивные технологии никуда не уйдут

Ученые придумали, как морить голодом раковые клетки поджелудочной железы

На обложке: фотография метаматериала на монете. Фото: Robinson lab/Rice University

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Астрономы сфотографировали «детство Вселенной» до появления галактик
Космос
Прощальные кадры: лунный модуль сфотографировал закат на Луне
Наука
Гены загадочных предков людей повлияли на работу мозга, показало исследование
Наука
В Петербурге открыли лабораторию для создания компьютеров, которые имитируют работу мозга
Наука
Телескоп «Евклид» показал 26 млн галактик: опубликованы первые результаты миссии
Космос
Крошечных морских животных увеличили в пять раз, чтобы рассмотреть их клетки
Наука
В Сеченовском Университете появится «умная» операционная 
Новости
Операторы связи начали заменять китайское оборудование на российское
Новости
В России хотят обязать использование отечественных процессоров для ИИ
Новости
Посмотрите на первого робота-гуманоида Nvidia в действии
Новости
Образцы с обратной стороны Луны показали, какой она была в прошлом
Космос
Морские интернет-кабели научились «прослушивать» на предмет саботажа
Новости
Нового рекорда на термоядерном синтезе добились в России
Наука
Российские ученые разработали материалы для памяти будущего  
Наука
Выяснилось, какие мутации ДНК ускоряют старение  
Наука
«Суперджет» с российскими двигателями ПД-8 впервые поднялся в воздух
Новости
Светочувствительные нановолокна ускорили рост нейронов  
Наука
ChatGPT может «заболеть» тревожностью и депрессией, но есть способ его «успокоить»  
Новости
Москва сократила выбросы углерода на 190 000 тонн благодаря электробусам  
Новости
Игуаны совершили рекордное путешествие миллионы лет назад: они проплыли по океану 8 000 км
Наука