МОСКВА, 4 августа. /ТАСС/. Российские ученые разработали безопасные для здоровья наночастицы из магнитных материалов, упакованные в полимерную оболочку, которые можно использовать для беспроводной стимуляции мозга у носителей болезни Паркинсона и других заболеваний. Эти частицы были успешно использованы для управления частотой дыхания и пульсом у мышей, сообщила пресс-служба "Сколтеха" (входит в группу ВЭБ.РФ).
"Это первый эксперимент на животной модели, демонстрирующий, что нетоксичные магнитные микрочастицы способны модулировать эти непроизвольные процессы. В ходе эксперимента мы наблюдали учащение дыхания и замедление сердечного ритма после превышения порога активации. Тот же подход пригоден для дистанционной активации произвольных нервных путей", - пояснил профессор "Сколтеха" Глеб Сухоруков, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отмечают ученые, сейчас для борьбы с особенно тяжелыми формами эпилепсии, а также для подавления некоторых симптомов болезни Паркинсона, врачи имплантируют в мозг пациентов наборы электродов, стимулирующие или подавляющие активность определенных цепочек нейронов. Их введение в нервную систему - крайне инвазивная процедура, которая несет за собой определенный риск и в некоторых случаях вызывает реакцию отторжения.
В последние годы ученые пытаются создать беспроводную замену для этих электродов, используя различные наночастицы и структуры, на которые можно воздействовать при помощи магнитных или электрических полей. Существующие подходы такого рода способны достаточно эффективно стимулировать нейроны, однако для изготовления этих стимуляторов в прошлом применялись кобальт, никель и другие токсичные металлы, опасные для здоровья человека.
Российским ученым удалось обойти эту проблему, создав аналоги этих структур из частиц магнетита, соединения железа и кислорода, которые окружены прочной оболочкой из полилактида - твердого биоразлагаемого полимера. Для получения этих структур достаточно заполнить лунки оптимальной формой наностержнями из магнетита, залить их заготовкой будущего полимера и поместить в магнитное поле.
Работу этих структур исследователи проверили в опытах на мышах, имплантировав упакованные наночастицы в окрестностях той части блуждающего нерва, которая управляет сердечным ритмом и дыханием. При воздействии переменного магнитного поля эти структуры успешно формировали импульсы электричества, которые проникали в нейроны и меняли частоту вдохов и пульс у грызунов. Схожим образом, как надеются ученые, можно будет стимулировать работу мозга у носителей болезни Паркинсона и эпилепсии.