Здравоохранение

Ученые разработали магнитные наночастицы, которые могут дистанционно модулировать нейронные цепи

Именно эти частицы будут доставлены в организм человека при помощи вакцин от ковида. И это у же происходит сейчас данное исследование уже работает, впервые это опробовали в вакцине Moderna

В настоящее время исследователи нейробиологии в значительной степени полагаются на инвазивные процедуры для стимуляции и регистрации нервной активности экспериментальных животных. Команда ученых из Массачусетского технологического института сконструировала термочувствительные магнитные наночастицы, которые могут доставлять химические стимуляторы глубоко в ткани мозга и высвобождать их по требованию, предоставляя новые средства для удаленного управления поведением испытуемых.

Липосомные частицы представляют собой крошечные пузырьковые структуры, часто состоящие из бислоев фосфолипидов. Благодаря своей биосовместимости, способности захватывать множество малых и больших молекул и универсальности, позволяющей принимать широкий спектр физико-химических и биологических свойств, липосомы являются популярным носителем в биомедицинской науке, способным доставлять все, от плазмидной ДНК для редактирования генов до цитотоксические химиопрепараты в терапии рака.


Изображение, полученное с помощью электронного микроскопа, показывающее частицы оксида железа внутри липосомного «пузыря» (MIT).

Магнитные наночастицы (МНЧ) могут быть получены путем добавления оксида железа к этим липидным пузырькам. Они являются не только хорошим контрастным веществом при сканировании с помощью магнитно-резонансной томографии (МРТ), но и идеальным средством для индукции магнитной гипертермии — метода, широко используемого в лечении онкологии. 
В типичной процедуре коллоидный препарат, состоящий из наноразмерных соединений оксида железа, вводится непосредственно в вену, питающую опухоль. Коллоидные частицы нагреваются под воздействием переменного высокочастотного магнитного поля, которое позволяет им «запекаться» и в конечном итоге убивать раковые ткани внутри опухоли.

Для изучения поведения и нейробиологии ученые часто используют записывающие электроды, чтобы вызвать глубокую стимуляцию мозга (DBS). DBS, который включает размещение стимулирующих электродов глубоко внутри мозга субъекта, эффективен при лечении нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Паркинсона и эссенциальный тремор. 

Команда Массачусетского технологического института стремилась разработать более щадящую альтернативу этой инвазивной процедуре. Они использовали так называемый магнитогенетический подход — по существу развертывание МНЧ через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ) в целевой области мозга и использование тепловой энергии, генерируемой магнитной гипертермией, для высвобождения химических стимуляторов, заключенных внутри этих липидных пузырей.

В ходе исследования они наблюдали тепло, выделяемое в непосредственной близости от своих MNP в присутствии переменных магнитных полей. Примерно через 20 секунд, когда липосомальные частицы достигли температуры 42 градуса по Цельсию (107,6 ° F), было видно, что захваченные молекулы лекарства покидают термочувствительный МНЧ.

Авторы надеются, что их инновационный магнитогенетический подход однажды может произвести революцию в том, как исследователи нейробиологии модулируют и изучают внутренние нейронные цепи.

Это последнее исследование опубликовано в журнале Nature Nanotechnology .

5 1 оценка
Рейтинг статьи
Подписаться
Уведомление о
0 комментариев
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Буду рад вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйтеx
()
x