Ученые из Института цитологии и генетики СО РАН (ИЦиГ), совместно с исследователями из ТПУ, подтвердили, что клетки нейронов в обонятельных луковицах носа способны захватывать наночастицы. В эксперименте в качестве частиц использовались нанороботы, разработанные в ТПУ.
Исследователи также смогли управлять захваченными частицами с помощью переменного магнитного поля. Это открывает возможность доставки этих частиц в конкретные участки головного мозга и воздействия на его функционирование.
Основной целью исследования было проверить работоспособность магнитоэлектрических нанороботов внутри живого мозга. Ранее все попытки контролировать активность нейронов с использованием магнитоэлектрических наночастиц проводились снаружи, вне клеточного пространства. Впервые в мире удалось демонстрировать, что эти простейшие нанороботы способны проникнуть внутрь нейронов и быть полностью управляемыми.
В ИЦиГ утверждают, что результаты этого исследования могут найти применение в различных областях медицины. В первую очередь, адресная доставка нанороботов в глубокие участки головного мозга может быть применена для лечения нейродегенеративных заболеваний. Например, известно, что периодическая стимуляция участков мозга, отвечающих за обоняние, эффективна при лечении болезни Паркинсона. Для активации указанных нейронов применяют разнообразные методы, такие как предъявление запахов или использование мощных магнитных полей, оказывающих воздействие на большое количество нейронов одновременно. Использование магнитно-электрических нанороботов может обеспечить более выраженный и сфокусированный лечебный эффект, фактически корректируя функционирование мозга.
Вторым потенциальным применением нанороботов является их использование в качестве переносчиков лекарственных препаратов. Сейчас исследуется возможность доставки лекарственных средств наночастицами в опухоли головного мозга, которые устанавливают синаптические контакты с окружающими клетками. Эти контакты могут быть использованы для точной адресной доставки препарата внутрь опухолевых клеток, что представляет собой неинвазивный метод.
Исследователи также предполагают, что нанороботы могут быть успешно применены в перспективной области современной медицины – в терапии нейрорегенеративных процессов, направленной на восстановление после последствий гибели нейронов, вызванных травмами или инсультами. Этот подход основывается на введении недифференцированных стволовых клеток в область повреждения и создании условий, при которых они под воздействием локальной электрической стимуляции могут эффективно дифференцироваться в нейроны.
Фото: Robina Weermeijer / Unsplash.com
