Травмы и воспаления могут разрывать нервы и нарушать связь органов с центральной нервной системой. Российские ученые нашли способ ускорить восстановление нейронов. Они создали нановолоконные материалы, которые при инфракрасном облучении нагреваются и стимулируют рост нервных клеток. Исследование поддержал Российский научный фонд (РНФ), а его результаты опубликовали в Smart Materials in Medicine.
Чтобы помочь нейронам расти, ученые используют фототермические материалы. Они поглощают свет и превращают его в тепло, что ускоряет синтез белков в клетках. Но наночастицы, которые вводят внутрь, могут повреждать нейроны. Поэтому исследователи сделали безопасный вариант — волокна, которые работают снаружи.
Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН разработали нановолокна с покрытием из полидофамина — полимера, который хорошо поглощает инфракрасное излучение. Волокна имитируют внеклеточный матрикс — естественную среду, в которой развиваются нейроны.
Тесты показали, что при инфракрасном облучении клетки на этих волокнах нагреваются до 20 °С. Это стимулирует рост нейронов: количество клеток с длинными отростками увеличивается в два раза, а максимальная длина вырастает до 200 микрометров. Без облучения нейроны растут не больше 80 микрометров.
Главное преимущество материала — он реагирует на инфракрасное излучение, которое проникает в ткани на глубину до 10 см. Это позволяет создавать имплантаты, которые будут стимулировать восстановление нервных клеток без хирургического вмешательства.
«Мы разрабатываем имплантаты для нейрохирургии, которые соединяют разорванные нервы и стимулируют их восстановление с помощью света. Также мы работаем с биопринтингом, чтобы управлять активностью клеток удаленно», — рассказала руководитель проекта Ольга Антонова, кандидат биологических наук.
Такие технологии уже тестируют в клеточной инженерии и трансплантологии. В будущем их могут использовать в медицине для восстановления поврежденных нервов.
Читать далее:
Вселенная внутри черной дыры: наблюдения «Уэбба» подтверждают странную гипотезу
Испытания ракеты Starship Илона Маска вновь закончились взрывом в небе
Сразу четыре похожих на Землю планеты нашли у ближайшей одиночной звезды
Обложка: AI | vecstock