Учёные Сколтеха разработали безопасные магнитные наночастицы в полимерной оболочке для беспроводной стимуляции мозга. В экспериментах на мышах им удалось дистанционно управлять частотой дыхания и сердечным ритмом животных, что открывает путь к лечению болезни Паркинсона и эпилепсии без рискованных хирургических вмешательств.
Исследователи из Сколковского института науки и технологий предложили принципиально новый подход к терапии тяжелых неврологических заболеваний. Разработанные ими микроскопические частицы на основе магнетита, помещенные в биоразлагаемую полимерную капсулу, способны выполнять функции стимуляторов мозга, не требуя при этом постоянного физического контакта с нервной тканью.
Как пояснил профессор Сколтеха Глеб Сухорухов, это первое экспериментальное подтверждение того, что нетоксичные магнитные материалы могут модулировать непроизвольные физиологические процессы — в ходе опытов учёные зафиксировали учащение дыхания и замедление пульса у подопытных грызунов после превышения порога активации.
Современная медицина для борьбы с резистентными формами эпилепсии и симптомами болезни Паркинсона использует имплантируемые электроды, которые вживляются непосредственно в мозг пациента. Такая процедура сопряжена с высокими рисками: она крайне инвазивна, может вызывать отторжение и создает угрозу для здоровья. Мировое научное сообщество давно ищет способ отказаться от проводов и хирургического вмешательства, однако существующие аналоги беспроводной стимуляции требовали использования токсичных металлов — кобальта и никеля, что делало их непригодными для клинического применения.
Российским специалистам удалось решить эту проблему, применив частицы магнетита — безопасного соединения железа с кислородом. Каждая такая структура заключена в прочную оболочку из полилактида, твердого полимера, который со временем разлагается в организме. Технология производства относительно проста: наностержни из магнетита помещают в специальные формы, заливают полимерной основой и выдерживают в магнитном поле для придания необходимых свойств.
Эффективность разработки проверили на мышах: частицы имплантировали в зону блуждающего нерва, отвечающую за регуляцию сердцебиения и дыхания. Под воздействием переменного магнитного поля наночастицы генерировали электрические импульсы, которые проникали в нейроны и меняли физиологические показатели животных. Учёные предполагают, что аналогичным образом можно будет воздействовать на глубинные структуры мозга у пациентов с болезнью Паркинсона и эпилепсией, обеспечивая дистанционную коррекцию нарушений без постоянного хирургического присутствия.
Ранее отечественная фармкомпания «Биокад» заявила о создании технологии получения рекомбинантных энтеровирусов, способных избирательно поражать злокачественные клетки. Кроме того, учёные связали обычные инфекционные болезни с последующим развитием психопатологий.