Учёные Томского политехнического университета в составе международной коллаборации разработали гидрогель с магнитоэлектрическими наночастицами для восстановления мозга после черепно-мозговых травм — материал одновременно стимулирует рост нервных клеток с помощью магнитного поля и снимает воспаление. После тяжёлых травм нейроны гибнут и почти не восстанавливаются, и перспективный метод лечения — заставить стволовые клетки мозга мигрировать в зону повреждения и превратиться там в новые нейроны, однако этому мешают воспаление, окислительный стресс и повреждение здоровых тканей, поэтому учёные ищут комплексные подходы, которые решают сразу несколько задач.
Исследователи из ТПУ синтезировали гидрогель на основе коллагена, гиалуроновой кислоты и метформина, добавив в него магнитоэлектрические наночастицы. Эти частицы обладают двойной структурой: магнитное ядро на основе феррита марганца и пьезоэлектрическая оболочка. Под действием внешнего магнитного поля ядро меняет форму, создавая напряжение, которое деформирует и поляризует оболочку. Это позволяет управлять электрической активностью частиц дистанционно, без прямого контакта с тканями.
Технология объединяет две стратегии лечения. Магнитная стимуляция, которую обеспечивают наночастицы, помогает восстанавливать нейронные связи, а сам гидрогель обладает противовоспалительными свойствами, снимая отек и подавляя вторичное повреждение тканей. Это особенно важно, потому что после травмы мозга разрушительные процессы продолжаются — воспаление и гипоксия могут убить клетки даже в зонах, не пострадавших от прямого удара.
Для чего это нужно? Ежегодно в мире миллионы людей получают черепно-мозговые травмы в результате ДТП, падений, спортивных или бытовых травм. Многие из них остаются инвалидами или теряют когнитивные способности. Современная медицина может спасти жизнь, но восстановить утраченные функции мозга — гораздо более сложная задача. Разработка томских учёных может стать прорывом: если гидрогель с наночастицами докажет эффективность в клинических испытаниях, врачи получат инструмент, который не только защищает мозг от разрушения, но и помогает ему регенерировать.
Фото: GigaChat
