В России создали "умный" материал, ускоряющий рост нервных клеток

ТАСС, 19 октября. Исследователи из России разработали клеточные подложки, способные конвертировать ближнее инфракрасное излучение в тепло. Созданный на их основе "умный" материал способен ускорять рост нервных клеток с помощью контролируемого нагрева. Об этом в среду сообщила пресс-служба Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (Пущино).

"Мы использовали разные стратегии для получения композитного материала и показали, что влияние светотепловой стимуляции наиболее выражено при культивировании нейронов на нановолокнах, содержащих погруженные в полимер свет-трансформирующие наночастицы. А покрытие поверхности волокна такими частицами позволяет создавать дополнительные стимулы, также оказывающие положительное влияние на рост нейронов", -- заявила старший научный сотрудник ИТЭБ РАН Ольга Антонова, чьи слова приводит пресс-служба института.

Как отмечается в сообщении, основой для этого материала послужили композитные ультратонкие волокна толщиной в 60-100 нанометров, состоящие из биоразлагаемых полимеров. Ученые встроили в полимерные нити наночастицы золота, чей размер и форма были подобраны таким образом, что они могли активно взаимодействовать с ближним ИК-излучением и преобразовать его в тепло.

По структуре эти нити напоминают то, как устроен так называемый внеклеточный матрикс, своеобразный белковый каркас, к которому прикреплены все клетки в организме человека и других живых существ. Попадание "заготовок" нейронов и других типов клеток во внеклеточный матрикс приводит к тому, что эти тельца начинают распространяться по этой структуре, прикрепляться к ее волокнам и превращаться во взрослые клетки.

Российские ученые обнаружили, что этот процесс можно ускорить для нервных клеток, если встроить в рукотворный аналог внеклеточного матрикса большое число наночастиц, поглощающих энергию и нагревающих окружающую среду. Тепло ускоряет процесс формирования новых нервных волокон, что позволяет использовать композитные конструкции из полимеров и наночастиц для ускорения и управления процессом регенерации нервных волокон. Работу этих волокон ученые испытали на культурах "заготовок" нервных клеток крыс и человека.

По словам Антоновой, разработанная российскими учеными технология будет особенно полезной для разработки систем, позволяющих сращивать поврежденные нервные волокна, а также решать другие задачи, связанные с нейрохирургией. Применение подложек позволит ускорить регенерацию нервной ткани и повысит управляемость этим процессом. В ближайшее время ученые планируют испытать технологию в опытах на модельных животных.