Биоразлагаемые микрокапсулы доставят фактор роста нервов для регенерации нейронов — Naked Science
8 минут
Сколтех

Биоразлагаемые микрокапсулы доставят фактор роста нервов для регенерации нейронов

4.4

Исследователи Сколтеха и их коллеги провели эксперимент in vitro, в котором продемонстрировали возможность стимулировать рост нейронов в гиппокампе, используя биоразлагаемые нанокапсулы для доставки к нейронам фактора роста нервов (NGF), необходимого для этого нейропептида. Ученые планируют протестировать предлагаемую технологию контролируемой доставки NGF на предмет ее использования для ускоренного восстановления после травм, вызывающих повреждения нервной ткани.

Биоразлагаемые микрокапсулы доставят фактор роста нервов для регенерации нейронов / ©Getty images

Статья с описанием результатов исследования опубликована в журнале Pharmaceutics. В медицине известно немало нейродегенеративных состояний, способных приводить к развитию тяжелых заболеваний и связанных со снижением уровней так называемых факторов роста в головном мозге. Факторы роста – нейропептиды – способствуют росту, развитию и выживанию нейронов.

В некоторых клинических исследованиях болезней Альцгеймера и Паркинсона было показано, что терапевтического эффекта можно добиться, доставляя эти факторы роста к конкретным дегенерирующим нейронам, однако решить эту задачу на практике оказалось довольно сложно. Попадая в системный кровоток подобно обычным медицинским препаратам, они могут не преодолеть гематоэнцефалический барьер и вызвать серьезные побочные эффекты. Если для доставки нейропептидов использовать вирусы для генной терапии, то прекратить начатое лечение не так легко, что также вызывает опасения по поводу его безопасности.

Исследователи из Сколтеха и Лондонского университета королевы Марии Ольга Синдеева и Глеб Сухоруков и их коллеги предложили метод адресной доставки одного из нейропептидов, фактора роста нервов, в микрокапсуле средним размером от 2 до 3 мкм точно до «места назначения». В качестве материалов для капсулы использовали поли-L-аргинин и декстран, а для ее изготовления применили послойную технологию: тончайшие пленки наносились слой за слоем, постепенно образуя капсулу. В предыдущих исследованиях было показано, что такие капсулы обладают биосовместимостью: при их использовании на срезах тканей человека и на грызунах заметных побочных эффектов выявлено не было.

«Главное преимущество технологии послойной инкапсуляции (LbL) – ее универсальность, а, следовательно, возможность адаптации оболочки капсулы под различные функции и различные типы грузов. Кроме того, в отличие от многих других методов инкапсуляции, инкапсуляцию LbL можно проводить в водной среде, что особенно актуально для таких хрупких молекул, как пептиды, белки и факторы роста», – отмечает Глеб Сухоруков.

Ученые провели эксперимент на культурах нейронов гиппокампа крысы и проанализировали результат доставки к нейронам микрокапсул с нейропептидами: оказалось, что рост нейронов заметно усилился, причем новые нейтроны стали появляться именно вблизи микрокапсул с NGF. Также было установлено, что NGF способствует более активному ветвлению нейритов: результатом этого процесса является образование основных функциональных элементов нейрона – аксонов и дендритов. Наконец, было показано, что у нейронов, обработанных микрокапсулами NGF, появляется способность образовывать функциональные синапсы. Если предложенный метод будет работать и в клинических условиях, то процесс нейродегенерации, свойственный многим заболеваниям, может стать обратимым.

«Свойства микрокапсул LbL можно настраивать под конкретные применения. Такие особенности микрокапсулы, как биосовместимость, биоразлагаемость и контролируемость доставки NGF определяются типом полимера, из которого создается оболочка капсулы. Обеспечить контролируемую доставку также можно, воздействуя на капсулу при помощи, например, ультразвука, лазерного излучения или магнитного поля», – поясняет Глеб Сухоруков.

Исследователи планируют протестировать предлагаемую технологию контролируемой доставки NGF на предмет ее использования для ускоренного восстановления после травм, вызывающих повреждения нервной ткани. Как было показано в предыдущих исследованиях, аналогичный подход можно применять в отношении других факторов роста, в частности, основного фактора роста фибробластов – белка, участвующего во многих биологических процессах, включая эмбриональное развитие и восстановление тканей. Исследование проводилось с участием специалистов Университетского колледжа Лондона и Саратовского государственного университета. 

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сколковский институт науки и технологий — негосударственный технологический университет, расположенный в инновационном центре Сколково. Институт был создан в 2011 году при поддержке Массачусетского технологического института. Модель института предусматривает тесную интеграцию технологического образования, исследовательской работы и предпринимательских навыков. Институт ведёт обучение по программам магистратуры и PhD, рабочий язык — английский.
Вчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

Вчера, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Вчера, 12:51
39 минут
Александр Березин

В июне 2020 года канадские астрономы рассчитали, что в Млечном Пути может быть пять миллиардов планет, похожих на Землю и вращающихся вокруг звезд, похожих на Солнце. Однако это лишь видимая часть айсберга обитаемых планет. Дело не только в том, что вокруг звезд других типов их больше: и сами условия на экзопланетах в других системах могут быть куда благоприятнее для жизни, чем у нас с вами. Попробуем понять почему.

Вчера, 10:05
2 минуты
Sergei Sobol

Обращаете внимание, какой творческий подход проявляют дизайнеры при создании электрических мотоциклов? Каждый из них уникален своими особенностями, и наш сегодняшний фаворит – концептуальный электрический байк BMW Motorrad – не исключение. Он создан дизайнером из Валенсии Яго Валино (Iago Valino), вдохновившимся кастомными мотоциклами мастерской El Solitario. А эстетика байка навеяна культовыми мотоциклами Ural, в которые советские инженеры добавили собственный взгляд на традиции BMW.

14 мая
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

24 апреля
9 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали обратную связь всех конечных точек смертности с содержанием омега-3-полиненасыщенных жирных кислот. Согласно их выводам, более высокие уровни некоторых основных ПНЖК в тканях и крови могут снижать вероятность смерти от всех причин в среднем на 13% и в итоге замедлять процесс старения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: