Ученые Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ) совместно с коллегами из ТПУ доказали, что наночастицы могут захватываться клетками нейронов в обонятельных луковицах носа. По их словам, движением захваченных частиц можно управлять с помощью переменного магнитного поля, что позволит доставлять их в нужные отделы головного мозга и влиять на его работу, сообщили в пресс-службе организации.Как отметили исследователи, их главной задачей было проверить, будут ли работать магнитоэлектрические нанороботы внутри клеток живого мозга.
Во всех предыдущих проектах попытки управлять активностью нейрона с помощью магнитоэлектрических наночастиц осуществлялись снаружи, из внеклеточного пространства."Нам впервые в мире удалось показать, что простейшие нанороботы могут проникнуть внутрь нейронов, их перемещением по организму можно эффективно управлять, и они способны влиять на активность клеток изнутри, – рассказал один из участников исследования, старший научный сотрудник ИЦиГ Александр Ромащенко.
В ИЦиГ считают, что результаты исследования могут быть применены в нескольких прикладных медицинских направлениях.Во-первых, адресная доставка нанороботов в глубокие отделы головного мозга позволит лечить нейродегенеративные заболевания. Известно, что периодическая стимуляция отделов мозга, ответственных за восприятие запахов, эффективна при лечении болезни Паркинсона. Для активации этих нейронов используют различные подходы, например, предъявляют запахи или используют сильные магнитные поля, воздействующие сразу на огромное количество нейронов. С помощью магнитно-электрических нанороботов, по словам ученых ИЦиГ, возможно добиться более выраженного, сфокусированного лечебного эффекта и фактически корректировать работу мозга.Второй потенциальный способ применения нанороботов – использование их в качестве доставщиков лекарственных препаратов.
В частности, сейчас сотрудники лаборатории генетики лабораторных животных ИЦиГ СО РАН вместе с коллегами изучают возможность доставки лекарств с помощью наночаститц в опухоли головного мозга, которые образуют синаптические контакты с окружающими клетками. По мнению специалистов ИЦиГ, эти контакты можно использовать для неинвазивной адресной доставки препарата внутрь опухолевых клеток.Также в институте предполагают, что нанороботы могут быть использованы в перспективном направлении современной медицины – терапии нейрорегенеративных процессов для устранения последствий гибели нейронов в результате травм или инсультов"Этот подход основывается на помещении в область повреждения недифференцированных стволовых клеток и создании условий, при которых под воздействием локальной электрической стимуляции они более эффективно дифференцируются в нейроны", – подчеркнул Ромащенко.
Простейшие магнитоэлектрические нанороботы, использованные в исследовании, были созданы учеными Международного научно-исследовательского центра "Пьезо- и магнитоэлектрических материалов" Томского политеха (ТПУ). Эти роботы-частицы способны под воздействием внешнего переменного магнитного поля осуществлять электрическое воздействие на клетку, стимулируя ее активность.Ранее группа ученых из Института цитологии и генетики СО РАН и ряда других научных учреждений провела большое исследование по вопросу того, как наночастицы через нос проникают в обонятельные луковицы и другие структуры мозг, перемещаясь внутри клеток от нейрона к нейрону.
Источник: РИА новости
