«Одно из направлений наших исследований — создание вживляемых имплантатов для нейрохирургии, позволяющих соединять разорванные при травмах периферические нервы с последующей фототермической стимуляцией роста нервных окончаний. Также мы ведем совместную работу со специалистами по биопринтингу в направлении создания 3D-печатных тканеинженерных конструкций, позволяющих удаленно контролировать клеточную активность. Такие изделия могут найти применение как в клеточной инженерии для изучения процессов регенерации тканей, так и в трансплантологии», — рассказала «Газете.Ru» руководитель проекта, старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН Ольга Антонова.
Стимулировать рост нейронов можно, например, с помощью фототермических материалов, которые поглощают свет с определенными длинами волн и преобразуют его в тепло. Повышение температуры способствует синтезу белка в клетках и их росту.
Полученные материалы поглощают инфракрасное излучение и управляемо нагреваются, при этом максимальное увеличение внутренней температуры клеток составляет 20°С. Такая стимуляция, в свою очередь, в два раза увеличивает количество нейронов с длиной отростков более 80 микрометров. Так как нервы человека формируются именно отростками нейронов, разработанный материал потенциально может использоваться в медицине для стимуляции роста поврежденных нейронов и восстановления иннервации органов и тканей.
Графический абстракт. Источник: Ольга Антонова
Исследователи проверили биосовместимость полученных материалов. Для этого из них изготовили подложки, на которых в течение трех суток выращивали клетки нейробластомы человека. Это культура быстрорастущих клеток, полученная из опухоли нервной системы. Она часто используется как модель человеческой нервной ткани. Композитные материалы безопасны и не вызывают массовой гибели нервных клеток.
Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
