Сотрудники Томского политехнического университета вместе с коллегами из Китая и других российских научных центров разработали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами для восстановления мозга после черепно-мозговых травм. Об этом Науке Mail сообщили в пресс-службе Минобрнауки России.
Главная проблема при таких травмах — гибель нейронов и их слабая способность к восстановлению, а вторичные повреждения, например воспаление и окислительный стресс, только ухудшают ситуацию. Ученые синтезировали наночастицы со структурой «ядро-оболочка»: магнитное ядро из феррита марганца покрыто пьезоэлектрической оболочкой. Под действием переменного магнитного поля ядро меняет форму, оболочка деформируется и создает электрический сигнал — так внешнее поле управляет активностью частиц без прямого контакта. Полученный материал инкапсулировали в гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина.
Разработанные наночастицы преобразуют внешнее магнитное поле в локальные электрические сигналы — именно это стимулирует формирование нейронной ткани. Гидрогелевая матрица с метформином не только оказывает противовоспалительное действие, но и обеспечивает пролонгированную доставку наночастиц и лекарства строго в целевую зону. Лабораторные тесты продемонстрировали восстановление у животных пространственной ориентации и памяти
Исследования показали: без наночастиц магнитное поле не стимулирует рост нейронов. Гидрогель с частицами работает эффективно. Он не только восстанавливает нейронные связи, но и защищает здоровые ткани от воспаления. Лабораторные тесты на животных подтвердили улучшение памяти и пространственной ориентации. Ученые планируют продолжить изучать, как разные параметры магнитной стимуляции и концентрации препаратов влияют на результат, чтобы подобрать наиболее эффективные решения. Работа поддержана грантом РНФ. Результаты опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.
Ранее Наука Mail писала о том, что ученые превратили йогурт в гидрогель для регенерации тканей.