Искусственные нейроны будут лечить паралич

Ученые из Каролинского института (Швеция) создали полностью функциональные нервные клетки, используя последние достижения в биоорганической электронике.

Искусственные нейроны не содержат «живых» компонентов, но полностью выполняют работу обычных нервных клеток, передавая друг другу химические сигналы.

Наши нейроны отделены друг от друга синаптическими щелями и «общаются» при помощи химических сигналов, называемых нейромедиаторами или сигнальными субстанциями.

Внутри нервной клетки эти химические вещества трансформируются в электрический потенциал, который проходит по аксону и достигает конца клетки. Так клетки передают информацию по цепочке.

До последнего времени для стимуляции нейронов использовали только электрические импульсы. Но ученым из Шведского центра медицинских нейронаук (SMNC), отделения нейронаук Каролинского института и Линчёпингского университета удалось создать биоэлектронное устройство, способное воспринимать и испускать химические сигналы, которыми пользуются настоящие нейроны.

«Наши искусственные нейроны созданы из проводящих полимерах, а функции их точно такие же, как у человеческих нейронов. Сенсорная часть искусственного нейрона «чувствует» изменение химического сигнала на одном конце клетки и трансформирует его в электрический сигнал, после чего с другой стороны выделяется нейромедиатор ацетилхолин, передающий химический сигнал следующему нейрону, и так далее», - рассказывает исследовательница Агнета Рихтер-Далфорс (Agneta Richter Dahlfors), одна из создательниц искусственных клеток.

Шведские ученые презентовали свое изобретение на страницах журнала Biosensors & Bioelectronics.

Неврологические заболевания
Новая технология должна совершить прорыв в лечении целого ряда тяжелых неврологических заболеваний, при которых требуется традиционная электрическая стимуляция. Теперь появилась возможность фактически вставлять отсутствующее звено в нервную цепочку, и она снова заработает при помощи естественных химических сигналов живых клеток-соседей. Это поможет, например, при параличе, вызванном повреждением спинного мозга.

«В дальнейшем мы планируем миниатюризировать устройство, чтобы его можно было имплантировать в человеческое тело. Мы уверены, что в будущем, добавив сюда беспроводную связь, можно будет управлять имплантированными нейронными сетями на расстоянии. Это откроет удивительные возможности в лечении неврологических заболеваний, против которых сегодняшняя медицина бессильна», - говорит доктор Рихтер-Далфорс.

Исследование было проведено при финансовой поддержке Carl Bennet AB, VINNOVA, Шведского исследовательского совета, Каролинского института, Swedish Brain Power, Фонда Кнута и Элис Валленберг, Шведской королевской академии наук и Фонда Önnesjö.

medbe.ru