Новости

Разработка ученых прошла успешное тестирование в лабораторных условиях.

 

При лечении повреждений центральной нервной системы, таких как черепно-мозговая травма, потеря нейронов и их слабая способность к регенерации является основным препятствием для восстановления. Эффективным методом лечения считается стимуляция миграции нервных стволовых клеток в поврежденный участок нервной ткани с последующим преобразованием их в нейроны с помощью биологических, физических и химических сигналов.

 

«Однако вторичные повреждения после черепно-мозговой травмы, включая острое нейровоспаление, окислительный стресс, митохондриальную дисфункцию, также являются препятствиями для восстановления, так как могут усугубить повреждение нейронов и нанести ущерб окружающим здоровым тканям. В связи с этим появляется потребность в поиске комплексных решений, которые действуют и на восстановление нейронных связей, и на снижение воспаления», — комментирует соавтор исследования, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Роман Чернозем.

 

Ученые синтезировали магнитоэлектрические наночастицы со структурой «ядро-оболочка». Магнитное ядро на основе феррита марганца покрыто перовскитной пьезоэлектрической оболочкой. Под воздействием переменного магнитного поля ядро наночастиц незначительно меняет форму за счет магнитострикции, этого хватает для того, чтобы возникающее механическое напряжение вызвало деформацию оболочки, что приводит к ее поляризации за счет пьезоэлектрического эффекта. Так внешнее магнитное поле позволяет управлять электрической активностью частиц без прямого контакта. Полученный материал ученые совместно с коллегами из Сычуаньского университета инкапсулировали в гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина.

 

«Исследования показали, что без магнитоэлектрических наночастиц магнитная стимуляция не способна активировать направленную дифференцировку нервных стволовых клеток в нейроны. 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. Лабораторные тесты продемонстрировали восстановление у животных пространственной ориентации и памяти», — отмечает директор международного научно-исследовательского центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев.

 

Ученые ТПУ в составе международной группы намерены дальше изучать, как различные параметры магнитной стимуляции и концентрация препаратов в гидрогеле влияют на результат восстановления черепно-мозговых травм. Это поможет подобрать наиболее эффективные решения для терапии.

 

В исследованиях принимали участие сотрудники Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий Томского политехнического университета, Института катализа им. Борескова СО РАН, Центра био- и медицинских технологий Сколтеха, Научного центра фундаментальных и прикладных исследований в области биомедицины LIFT (Москва), ТГУ, Сычуаньского университета (Китай).

 

Источник: пресс-служба Томского политехнического университета

Читайте также:

Тэги: технологии