Российские учёные создали наночастицы для лечения мозга без операции

Исследователи из России разработали магнитоэлектрические наночастицы, которые вводятся через нос и точечно стимулируют нейроны. Технология может помочь при болезни Паркинсона, Альцгеймера, эпилепсии и восстановлении после инсульта.

Представьте: никаких трепанаций черепа, никаких вживлённых электродов — просто раствор, который вводится через нос, и слабое магнитное поле снаружи. Это не фантастика. Исследователи из нескольких российских научных центров представили технологию, способную изменить подход к лечению неврологических заболеваний. Они разработали магнитоэлектрические наночастицы, которые точечно стимулируют клетки мозга без хирургического вмешательства.

Нос — путь к нейронам: как это работает

Принцип изящен и эффективен. Частицы в виде раствора вводятся через носовые ходы, проникают в ткани мозга и реагируют на слабое внешнее магнитное поле, преобразуя его в локальный электрический импульс. Это позволяет воздействовать на нейроны, не травмируя ткани и не вводя в мозг металлические конструкции.

В ходе экспериментов учёные добились впечатляющих результатов. Приток кальция в нейроны — показатель, напрямую связанный с активностью нервных клеток и передачей сигналов между ними, — вырос примерно в три раза. Тесты также подтвердили биосовместимость: токсического воздействия на клетки нет при концентрациях до 30 микрограммов на миллилитр, чего достаточно для терапевтического применения, сообщает Hi-Tech Mail.

От хронической боли до болезни Паркинсона

По оценкам авторов, технологию можно адаптировать для разных клинических задач:

Терапия хронической боли.
Восстановление после инсульта.
Лечение эпилепсии, болезни Паркинсона и болезни Альцгеймера.
Восстановление повреждённых нервных волокон.

Сегодня в функциональной нейрохирургии для глубокой стимуляции мозга применяют имплантируемые электроды. Метод эффективен, но требует сложной операции и последующего наблюдения. Российская разработка предлагает бесконтактную альтернативу.

Идеальная структура: ядро в оболочке

Старший научный сотрудник ФИЦ «Институт цитологии и генетики СО РАН» Александр Ромащенко пояснил, в чём уникальность. Его коллеги из Томского политехнического университета синтезировали частицы со структурой «ядро в оболочке»:

Внутри — плотное магнитное ядро.
Снаружи — равномерная пьезоэлектрическая оболочка (у других исследователей оболочка часто покрывает ядро лишь отдельными пятнами).

Такая конструкция даёт три преимущества:

Частица работает одинаково эффективно при любой ориентации.
Повышается передача механических колебаний от ядра к оболочке.
Тонкая оболочка требует меньше механических усилий для активации.