Ученые создали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами для восстановления мозга после черепно-мозговых травм. Материал стимулирует рост нервных клеток под действием магнитного поля и одновременно снимает воспаление, сообщили в Минобрнауки РФ. Об этом пишет портал ТАСС.
После травм нейроны гибнут и почти не восстанавливаются. Перспективный метод — заставить стволовые клетки мигрировать в зону повреждения и превратиться в нейроны. Однако вторичные процессы, такие как воспаление и окислительный стресс, мешают восстановлению, поэтому нужны комплексные подходы.
В Томском политехническом университете совместно с международной коллаборацией синтезировали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами. Магнитная стимуляция восстанавливает нейронные связи, а гидрогель обладает противовоспалительными свойствами.
Наночастицы имеют двойную структуру: магнитное ядро из феррита марганца и пьезоэлектрическую оболочку. Магнитное поле деформирует ядро, создавая напряжение, которое поляризует оболочку. Это позволяет управлять электрической активностью частиц без контакта. Материал поместили в гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина.
«Разработанные наночастицы преобразуют внешнее магнитное поле в локальные электрические сигналы, стимулируя формирование нейронной ткани. Гидрогелевая матрица с метформином оказывает противовоспалительное действие, защищает здоровые ткани и обеспечивает механическую поддержку поврежденного участка», — отметил директор центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев.
Тесты в лаборатории показали восстановление у животных пространственной ориентации и памяти. В исследовании участвовали ученые ТПУ, Института катализа СО РАН, Сколтеха, Томского госуниверситета и Сычуаньского университета (Китай). Результаты опубликованы в Journal of Materials Chemistry B.