Медицинские исследования, направленные на улучшение лечения рассеянного склероза, приносят многообещающие результаты. Это хроническое заболевание, поражающее центральную нервную систему, до сих пор остается неизлечимым, а методы лечения сводятся к устранению симптомов и замедлению прогрессирования. Группа исследователей из Массачусетского технологического института недавно разработала инновационное решение, которое может изменить терапевтический подход, искусственно восстанавливая связи между нейронами, измененные болезнью.
Ученые разработали микроскопические пленки, которые подобно микротрубкам обволакивают структуры нейронов, в частности аксоны и дендриты. Имея диаметр менее одного микрометра, эти системы обматывают отростки нейронов, восстанавливая их оптимальную работу. Обертывание происходит под воздействием света, без необходимости прямого физического контакта.
Изготовленные из азобензола, полимера, известного своей способностью менять форму под воздействием света, эти листы управляются интенсивностью, продолжительностью и поляризацией света. Чтобы проверить свою инновацию, команда провела испытания на нейронах крыс, подтвердив их биосовместимость. Результаты были опубликованы в журнале Nature.
Удивительно гибкие полимерные пленки
Чтобы создать эти пленки, исследователи сначала нанесли каплю азобензольного полимера на водорастворимый жертвенный слой, а затем напечатали на нем различные узоры с помощью штампа, сформировав таким образом тысячи микроустройств. После запекания полимера и удаления оставшихся растворителей проводилось травление для очистки остатков. Затем был растворен жертвенный слой, освободив устройства.
Эти ультрагибкие пленки предназначены для взаимодействия с аксонами и дендритами, тонкими и хрупкими структурами. Благодаря своей гибкости и легкости эти полимерные слои сохраняют целостность нейронов, защищая и оптимизируя их разветвления.
«Для того чтобы установить тесное взаимодействие с этими клетками, устройства должны быть гибкими и способными приспосабливаться к этим сложным структурам. Именно эту задачу мы и решили в данной работе. Мы первыми показали, что азобензол может обволакивать даже живые клетки», — заявил один из авторов в пресс-релизе.
На пути к искусственному миелину
Одно из самых перспективных применений этой технологии — лечение рассеянного склероза, который характеризуется разрушением миелина, важнейшего вещества, окружающего аксоны нейронов. Это разрушение нарушает передачу сигналов нейронов, вызывая различные неврологические симптомы. Устройства на основе азобензола могут имитировать миелин, окружая поврежденные аксоны, тем самым восстанавливая изоляцию и нормальную передачу электрических сигналов.
Исследователи планируют усовершенствовать эту технологию, добавив в нее новые функциональные возможности. Они намерены модифицировать поверхность листов, чтобы они могли распознавать и избирательно связываться с определенными типами клеток или субклеточными областями, расширяя тем самым сферу применения в медицине.
Читайте все последние новости здоровья и медицины на New-Science.ru
