Ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН создали подложку для выращивания аксонов — длинных отростков нейронов, с помощью которых нервные клетки посылают сигналы другим клеткам, в т.ч. передавая команды от мозга к органам. Разработка описана в статье, опубликованной в журнале Nanomaterials.
Из-за болезней и травм аксоны могут повреждаться, что приводит к сбоям в работе организма. В ряде случаев поврежденные нервные волокна могут сшить микрохирурги, но успех не гарантирован.
Для того чтобы восстановить иннервацию тканей извне, ученые разрабатывают синтетические трансплантаты, т.н. нервные кондуиты (проводники), которые также называют матрицей или скаффолдом. Это своего рода мостом между здоровыми и поврежденными нервными клетками.
Если имитировать структуру, существующую в организме человека, скаффолд сможет направлять рост аксонов, что обеспечит быстрое восстановление нервных путей. На полученных учеными наноструктурных подложках улучшается пролиферация клеток (увеличение их числа путем деления) и направленный рост нейронов.
В ходе работы исследователи подобрали подходящий полимерный материал и создали из него скаффолды. Нейлоновые волокна диаметром менее ста нанометров эффективно контролировали рост отростков нейронов. Проведенный эксперимент показал эффективность полученных матриц.
Теперь ученые разрабатывают материал, который позволит дистанционно управлять ростом клеток: к имеющейся основе они планируют добавить тепловую стимуляцию активности нейронов.
