После тяжёлых травм мозга повреждённые нейроны почти не восстанавливаются. Однако учёные из Томского политеха нашли способ помочь мозгу запустить этот процесс. Они создали специальный гидрогель с наночастицами, который с помощью магнитного поля стимулирует рост нервных клеток и одновременно снижает воспаление.
После черепно-мозговых травм нейроны погибают и почти не восстанавливаются. Один из перспективных способов восстановления — заставить стволовые клетки мозга переместиться в область повреждения и превратиться там в новые нейроны, рассказали в Минобрнауки РФ.
Однако этому процессу мешают последствия травмы: воспаление, окислительный стресс и повреждение здоровых тканей. Поэтому учёным нужны методы, которые одновременно помогают восстановлению и защищают мозг от дальнейших повреждений.
Чтобы решить проблему, в Томском политехе синтезировали гидрогель с добавлением магнитоэлектрических наночастиц для восстановления работы мозга после травм. Использование биоматериалов объединяет две стратегии лечения — магнитная стимуляция восстанавливает нейронные связи, а гидрогель обладает противовоспалительными свойствами.
У созданных учёными наночастиц сложная двойная структура: магнитное ядро на основе феррита марганца и пьезоэлектрическая оболочка. Под воздействием магнитного поля ядро меняет форму, создавая напряжение, которое деформирует и поляризует оболочку.
Благодаря этому учёные могут управлять электрической активностью частиц без прямого контакта. Полученный материал исследователи поместили в гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина.
Разработка учёных прошла испытания в лабораторных условиях. Тесты на животных показали восстановление пространственной ориентации и памяти.
В исследовании участвовали учёные ТПУ, Института катализа СО РАН, Сколтеха, Томского госуниверситета и Сычуаньского университета (Китай). Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Materials Chemistry B.