Ученые разработали "бинты" для нейронов, поврежденных рассеянным склерозом

Ученые Массачусетского технологического института разработали технологию, которая позволяет восстанавливать нейроны, поврежденные при рассеянном склерозе.

Миелин – это изолирующий слой, который обволакивает аксоны (длинные "хвосты" нейронов) и позволяет электрическим импульсам эффективно проходить от нейрона к нейрону. Такая передача сигнала и есть основа работы всей нервной системы. При рассеянном склерозе нейроны теряют часть изолирующего миелинового слоя, это ведет к постоянным сбоям в работе нервной системы. Биологического способа регенерации нейронов на сегодня не существует.

Ученые Массачусетского технологического института разработали наноразмерные беспроводные устройства, которые управляются светом и восстанавливают изолирующий слой аксонов.

Работа опубликована в журнале Nature Communications Chemistry.

Ученые разработали своего рода "бинты" для аксонов. Это наноразмерные устройства, сделанные из мягкого полимера – азобензола. У них нет автономных источников питания, а их размер, меньше чем у нейрона. Устройствами можно управлять с помощью света. Устройства мягко обхватывают аксон, не повреждая клетки.

Исследователи предполагают, что в будущем можно будет вводить тысячи таких устройств в организм и приводить их в действие неинвазивно с помощью светового сигнала, проникающего сквозь ткани. Это позволит точно контролировать, как устройства обхватывают клетки, и приводить их в действие.

Охватывая аксоны, передающие электрические импульсы между нейронами и в другие части тела, эти устройства восстанавливают нарушенную функцию миелинового слоя.

Исследователи протестировали устройства на нейронах крыс и показали, что "бинт" действительно плотно обхватывает даже сильно изогнутые аксоны, но при этом их повреждает. "Чтобы обеспечить тесное взаимодействие с этими клетками, устройства должны быть мягкими и способными облегать эти сложные структуры. Именно эту задачу мы решили в данной работе. Мы показали, что азобензол может обволакивать живые клетки", – говорит Деблина Саркар, ведущий автор работы.

В перспективе эти устройства могут быть интегрированы с другими материалами для создания микросхем, способных восстанавливать, измерять и регулировать работу нейронов.