Нанотехнологии открывают новые границы в нейрологии

 


Идея использования нанотехнологий в медицине всегда была заманчивой, и сейчас она наконец начинает воплощаться в жизнь. Наверное, самой интересной областью ее применения является человеческая нервная система во главе с мозгом, так как до сих пор болезни, связанные с ними были практически неподвластны медицине. Конечно, сегодняшним технологиям далеко до того, что мы видели в культовой трилогии “Матрица”, однако современная наука становится все ближе к фантастике. Например, нейропротезирование, то есть имплантирование микроустройств, выполняющих функции поврежденных органов чувств или систем нервов, позволяет облегчить симптомы таких заболеваний, как эпилепсия, синдром Паркинсона, и др.

Большое внимание уделяется одностенным углеродным нанотрубкам из-за их физико-химических особенностей, позволяющих разрабатывать устройства с уникальными электрическими свойствами. Группа европейских ученых, занимающихся этим вопросом, доказала, что углеродные нанотрубки могут напрямую стимулировать активность нервных клеток. Они создали интегрированную систему из одностенных углеродных нанотрубок и изъятых из организма мыши нервных клеток: сетка из нанотрубок использовалась в качестве подложки для культивирования нейронов. За неделю нейроны образовали здоровую сеть с плотным массивом соединительных волокон, как показал анализ на сканирующем электронном микроскопе, тесно переплетенных с сеткой нанотрубок и связанных с ними клеточными мембранами. Впервые было показано, как электрическая стимуляция посредствам углеродным нанотрубок активизирует межнейронные электрические сигналы и цепи синаптических взаимодействий. Ученые также разработали математическую модель взаимодействия нейронов с одностенными нанотрубками.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что углеродные нанотрубки могут эффективно влиять на электрическую нервную активность даже в отсутствии внешнего контроля и схемы преобразования сигналов, способствуя за счет своих полупроводниковых свойств возникновению синаптической активности. Однако прежде, чем пытаться внедрять данную технологию в медицину, требуется глубже изучить специфику электрофизиологических взаимодействий, преобразования и передачи сигналов между нанотрубками и нервными клетками.

Нанотехнологическое сообщество "Нанометр"