Томские ученые создали гель, восстанавливающий мозг после травм

Ученые Томского политехнического университета совместно с международной коллаборацией разработали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами. Он восстанавливает работу мозга после черепно-мозговых травм. Разработка объединяет две стратегии: магнитная стимуляция восстанавливает нейронные связи, а гель снимает воспаление. Лабораторные тесты подтвердили эффективность, сообщили в пресс-службе ТПУ. Об этом пишет сайт Tomsk.Ru.

Гидрогель состоит из коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина. Внутри — наночастицы со структурой «ядро-оболочка»: магнитное ядро из феррита марганца покрыто пьезоэлектрической оболочкой. Под действием переменного магнитного поля частицы генерируют локальные электрические сигналы, стимулируя превращение нервных стволовых клеток в нейроны.

Матрица гидрогеля защищает здоровые ткани от воспаления, поддерживает поврежденный участок и доставляет наночастицы и лекарство точно в цель. Потеря нейронов и их слабая регенерация — главное препятствие при лечении ЦНС. Эффективный метод — стимуляция миграции стволовых клеток и их превращение в нейроны.

«Вторичные повреждения после травмы — нейровоспаление, окислительный стресс, митохондриальная дисфункция — усугубляют повреждение нейронов. Нужны комплексные решения, действующие и на восстановление связей, и на снижение воспаления», — отметил соавтор, доцент Исследовательской школы химических и биомедицинских технологий ТПУ Роман Чернозем.

Директор центра «Пьезо- и магнитоэлектрические материалы» ТПУ Роман Сурменев пояснил: без наночастиц магнитная стимуляция не активирует превращение стволовых клеток. Разработанные частицы преобразуют внешнее поле в локальные сигналы. Тесты на животных показали восстановление пространственной ориентации и памяти. В планах — изучить влияние параметров стимуляции и концентрации препаратов.

Исследование поддержано Российским научным фондом (проект № 24-43-00171). Результаты опубликованы в Journal of Materials Chemistry B. Участвовали ученые ТПУ, Института катализа им. Борескова РАН, Сколтеха, Центра LIFT, ТГУ и Сычуаньского университета (Китай).