Исследователи из ФИЦ "Институт цитологии и генетики (ИЦиГ) СО РАН" и Томского политехнического университета создали магнитоэлектрические наночастицы, способные точечно и безопасно стимулировать клетки мозга. Они могут стать основой для новых методов терапии эпилепсии, болезней Паркинсона, Альцгеймера и других неврологических расстройств, сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири".
© ТАСС
"Ученые используют особые магнитоэлектрические частицы, которые умеют превращать переменное магнитное поле в электрическое. Каждая такая частица устроена по принципу "ядро — оболочка": внутри у нее ядро, а снаружи — оболочка из пьезоэлектрического материала. Пьезоэлектрик — это вещество, которое при механическом воздействии (например, если его сжать или ударить) начинает поляризоваться за счет перемещения электронов в нем на одну из сторон, что создает разность потенциалов на краях материала. Если воздействовать на такой материал часто, то пьезоэлектрик будет постоянно генерировать электрическое поле, тем самым он может активировать клетку, рядом с которой находится", — говорится в сообщении.
Как пояснил старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Александр Ромащенко, что ученые с помощью переменного магнитного поля могут управлять электрической активностью этих частиц, не прикасаясь к ним напрямую. При этом магнитное поле легко проходит через ткани и не вредит им. В отличие от ультразвука, который с расстоянием теряет силу и может перегревать ткани, а также делать их более проницаемыми, оно не вызывает таких побочных эффектов. Поэтому этот способ считается безопасным и щадящим для воздействия на клетки внутри организма. Частицы были синтезированы в Томском политехническом университете. Одно из их важнейших преимуществ — это тонкая оболочка, которая требует меньше механических усилий для ее активации.
Ученые проверили работу магнитоэлектрических наночастиц. Эксперименты на культуре нейронов, срезах гиппокампа и лабораторных мышах показали активация нервных клеток после воздействия частиц. Они подтвердили, что именно особая структура частиц обеспечивает электрическую стимуляцию. Такой метод позволяет бесконтактно стимулировать клетки в нужном месте. В перспективе это может помочь в лечении эпилепсии, болезней Паркинсона и Альцгеймера, нейротравм и психических расстройств. Сейчас ученые работают над повышением биосовместимости частиц: меняют состав их оболочки, чтобы сделать безопаснее для живых организмов, не снижая эффективности стимуляции.
