Нанотрубки для нейрохирургов
Как соединить нервную ткань с помощью углеродных нанотрубок
Ученым из Международной школы передовых исследований (SISSA) и университета Триеста (Италия), под руководством профессоров Лауры Баллерини (Laura Ballerini) и Маурицио Прато (Maurizio Prato) удалось соединить нервную ткань с помощью искусственного материала, состоящего из углеродных нанотрубок. Об этом достижении сообщает пресс-релиз SISSA A “bridge" of carbon between nerve tissues.
Материал, о котором идет речь, первоначально был разработан в римском университете Тор-Вергата для очистки морской воды от загрязнений углеводородами (то есть нефтепродуктами). Под микроскопом он выглядит как клубок переплетенных друг с другом трубок. Прато, однако, увидел в этом материале потенциал для интеграции в нервную ткань и решил проверить это на практике.
В первой серии экспериментов ученые культивировали в пробирке два участка спинного мозга, разделенные пространством в 300 микрометров. Если никаких «строительных лесов» между ними не было, нервные волокна начинали отрастать от каждого участка хаотично, во все стороны сразу, и не всегда вели ко второму участку. Если же между ними был тот самый пористый материал (3D carbon nanotube frame, 3D CNF), нервные волокна начинали прорастать через его «трубочки», заполняя всю структуру и соединяя нервную ткань вместе.
Флюоресцентная микрофотография из статьи в Science Advances – ВМ.
При этом спонтанная нервная активность в обеих участках коррелировала, и при подаче электрического сигнала на один активность второго усиливалась. Это указывало на наличие между ними функциональной связи – но только при наличии соединяющего «мостика» из нанотрубок.
Во второй серии экспериментов кусочки пористого наноматериала имплантировались уже непосредственно в мозг живых здоровых лабораторных мышей. Там они хорошо приживались, с образованием минимума рубцов, и грызуны продолжали нормально себя чувствовать на протяжении четырех недель наблюдений.
По словам профессора Баллерини, полученные результаты открывают широкие перспективы для использования наноматериала в нейрохирургии. «Эти материалы могут быть полезны для имплантации электродов, используемых при лечении двигательных расстройств, таких, как болезнь Паркинсона, потому что они хорошо приживаются в [нервной] ткани, в то время как другие используемые сейчас импланты менее эффективны, из-за рубцевания. Мы надеемся, что это вдохновит и другие научные коллективы на междисциплинарные исследования, чтобы таких работ появлялось больше», – сказал он.
Статья Usmani et al. 3D meshes of carbon nanotubes guide functional reconnection of segregated spinal explants опубликована в открытом доступе в журнале Science Advances – ВМ.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
21.07.2016