Ученые разработали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами для восстановления мозга после черепно-мозговых травм. Материал одновременно стимулирует рост нервных клеток с помощью магнитного поля и снимает воспаление, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.
© РИА Новости
После черепно-мозговых травм нейроны погибают и почти не восстанавливаются. Перспективный метод — заставить стволовые клетки мозга мигрировать в зону повреждения и превратиться там в нейроны. Однако восстановлению мешают вторичные процессы — воспаление, окислительный стресс и повреждение здоровых тканей, поэтому нужны комплексные подходы, которые одновременно стимулируют регенерацию и снимают воспаление.
"Ученые Томского политехнического университета (ТПУ) в составе международной научной коллаборации синтезировали гидрогель с добавлением магнитоэлектрических наночастиц для восстановления работы мозга после травм. Использование биоматериалов объединяет две стратегии лечения — магнитная стимуляция восстанавливает нейронные связи, а гидрогель обладает противовоспалительными свойствами", — сказано в сообщении.
Созданные учеными наночастицы обладают двойной структурой: магнитное ядро на основе феррита марганца и пьезоэлектрическая оболочка. Под действием магнитного поля ядро меняет форму, создавая напряжение, которое деформирует и поляризует оболочку. Это позволяет управлять электрической активностью частиц без прямого контакта. Полученный материал исследователи поместили в гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина.
"Разработанные же наночастицы преобразуют внешнее магнитное поле в локальные электрические сигналы — именно это стимулирует формирование нейронной ткани. А гидрогелевая матрица с метформином не только оказывает противовоспалительное действие и защищает здоровые ткани, но и обеспечивает механическую поддержку поврежденного участка тканей, пролонгированную доставку наночастиц и лекарства строго в целевую зону", — отметил директор международного научно-исследовательского центра "Пьезо- и магнитоэлектрические материалы" ТПУ Роман Сурменев.
Разработка ученых прошла успешное тестирование в лабораторных условиях — тесты продемонстрировали восстановление у животных пространственной ориентации и памяти. В исследовании участвовали ученые ТПУ, Института катализа СО РАН, Сколтеха, Томского госуниверситета и Сычуаньского университета (Китай). Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry B (Q2, IF: 5.7).
