Ученые из Томска создали гель для восстановления мозга после травм
AI Сгенерировано ИИ
Исследователи из Томского политехнического университета, работая в международной коллаборации, разработали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами, который может восстанавливать функции мозга после черепно-мозговых травм. Данная разработка сочетает в себе две методики лечения: магнитная стимуляция, способствующая восстановлению нейронных связей, и гидрогель, который помогает уменьшить воспаление. Эффективность нового материала была подтверждена в лабораторных тестах, как сообщается в пресс-службе ТПУ. Об этом сообщат сайт Tomsk.Ru.
Гидрогель состоит из коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина, в который инкапсулированы магнитоэлектрические наночастицы. Эти наночастицы имеют структуру «ядро-оболочка», где магнитное ядро сделано из феррита марганца, а оболочка — пьезоэлектрическая. Под воздействием переменного магнитного поля они генерируют локальные электрические сигналы, которые могут стимулировать превращение нервных стволовых клеток в нейроны.
По словам ученых, гидрогелевая матрица выполняет несколько функций: она защищает здоровые ткани от воспаления, обеспечивает механическую поддержку поврежденного участка и доставляет наночастицы и лекарства в целевую зону.
Основной проблемой при лечении повреждений центральной нервной системы является потеря нейронов и их низкая регенерация. Эффективным методом считается стимуляция миграции стволовых клеток в поврежденный участок с последующим преобразованием их в нейроны.
Однако вторичные повреждения, такие как острое нейровоспаление и окислительный стресс, также мешают восстановлению, усугубляя повреждение нейронов и нанося вред окружающим здоровым тканям. Поэтому существует необходимость в комплексных решениях, которые одновременно восстанавливают нейронные связи и уменьшают воспаление, отметил соавтор исследования, доцент Роман Чернозем.
Директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев добавил, что без наночастиц магнитная стимуляция не может активировать превращение стволовых клеток в нейроны, так как именно разработанные частицы преобразуют внешнее магнитное поле в локальные электрические сигналы.
Лабораторные испытания на животных показали улучшение пространственной ориентации и памяти. В дальнейшем ученые планируют изучить, как различные параметры магнитной стимуляции и концентрация препаратов влияют на результаты.
Исследование проводилось при поддержке Российского научного фонда (проект № 24-43-00171) и опубликовано в журнале Journal of Materials Chemistry B. В работе принимали участие ученые ТПУ, Института катализа им. Борескова РАН, Сколтеха, Центра LIFT, ТГУ и Сычуаньского университета (Китай).
