Найден способ стимулировать нейроны мозга без операции

Специалисты Томского политехнического университета (ТПУ) нашли способ стимулировать нейроны мозга без операции для лечения неврологических заболеваний. Новую технологию можно адаптировать под любую клиническую задачу: от лечения боли до восстановления после инсульта, сообщили ТАСС в Минобрнауки РФ.

Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда. Результаты работы опубликованы в журнале Ceramics International.

"Материаловеды ТПУ в составе научной коллаборации разработали биосовместимые наночастицы, которые под действием слабых магнитных полей позволяют стимулировать работу нейронов головного мозга без хирургических вмешательств и имплантатов. Результаты исследований показали, что оптимизация структуры магнитоэлектрических наночастиц позволяет повысить количество стимулируемых нервных клеток за счет увеличения в три раза притока кальция к нейронам. Новая технология закладывает научные основы неинвазивного лечения неврологических заболеваний", - сказано в сообщении.

В современной медицине для стимуляции клеток и тканей часто используют вживляемые металлические электроды. Но у метода есть минусы: они могут вызывать инфекции, травмировать ткани и отторгаться организмом. В качестве безопасной альтернативы ученые рассматривают биосовместимые магнитоэлектрические наночастицы. Это материалы на стыке материаловедения, физики и биомедицины. Они умеют превращать магнитное поле в локальные электрические импульсы - это позволяет воздействовать на живые клетки без прямого контакта и без операции.

Биосовместимые наночастицы ученых ТПУ размером менее 30 нм - это в сотни раз мельче клеток крови. Каждая частица состоит из суперпарамагнитного ядра из феррита марганца и бессвинцовой оболочки из титаната бария. Для синтеза использовали микроволновый гидротермальный метод. Меняя три параметра - температуру, концентрацию щелочи и продолжительность реакции - исследователи могли контролировать структуру наночастиц.

"Тесты подтвердили полную безопасность наших наночастиц для клеток при концентрациях до 30 мкг/мл, такого объема достаточно для эффективной терапии. Новую технологию можно легко адаптировать под конкретную клиническую задачу: от лечения боли до восстановления после инсульта. В будущем такие наночастицы могут стать основой для терапии депрессии, лечения нейродегенеративных заболеваний (болезни Паркинсона и Альцгеймера), а также восстановления нервных волокон", - сказал директор международного научно-исследовательского центра "Пьезо и магнитоэлектрические материалы" ТПУ Роман Сурменев.

Лучшими оказались наночастицы, синтезированные при 185°C. Под действием слабого магнитного поля они в три раза усилили поступление ионов кальция в нейроны и активировали на 20% больше нервных клеток, чем другие частицы.

Фото pexels