Исследователи из Института цитологии и генетики СО РАН и Томского политехнического университета разработали магнитоэлектрические наночастицы, способные точечно и безопасно стимулировать клетки мозга.
Как сообщает официальное издание СО РАН «Наука в Сибири», разработка может стать основой для новых методов терапии эпилепсии, болезни Паркинсона, болезни Альцгеймера и других неврологических расстройств.
В основе технологии лежат частицы с уникальной структурой «ядро — оболочка». Внутри находится ядро, а снаружи — оболочка из пьезоэлектрического материала. При механическом воздействии пьезоэлектрик поляризуется и создаёт разность потенциалов на краях материала. Если воздействовать на него часто, он генерирует электрическое поле, способное активировать соседнюю клетку.
Как пояснил старший научный сотрудник ИЦиГ СО РАН Александр Ромащенко, учёные могут управлять электрической активностью частиц с помощью переменного магнитного поля, не прикасаясь к ним напрямую. Магнитное поле легко проходит через ткани, не вредит им и не вызывает побочных эффектов, в отличие от ультразвука (который может перегревать ткани и делать их более проницаемыми). Поэтому этот метод считается безопасным и щадящим, сообщает ТАСС.
Наночастицы синтезировали в Томском политехническом университете. Одно из их главных преимуществ — тонкая оболочка, которая требует меньше механических усилий для активации.
Учёные уже проверили работу частиц в экспериментах на культуре нейронов, срезах гиппокампа и лабораторных мышах. Результаты подтвердили, что именно особая структура частиц обеспечивает электрическую стимуляцию нервных клеток. Такой подход позволяет бесконтактно воздействовать на клетки в нужном месте.
В перспективе это может помочь в лечении эпилепсии, болезней Паркинсона и Альцгеймера, нейротравм и психических расстройств. Сейчас исследователи работают над повышением биосовместимости частиц: меняют состав оболочки, чтобы сделать их безопаснее для живых организмов, не снижая эффективности стимуляции.
