Умный нанокомпозит: как магнитное поле и гидрогель возвращают мозг к жизни

Ученые Томского политехнического университета совместно с коллегами из Сычуаньского университета разработали биосовместимый нанокомпозит, способный восстанавливать поврежденные участки центральной нервной системы. Это не просто пластырь для мозга, а активная среда, которая запускает регенерацию там, где медицина ранее была бессильна.

Умный нанокомпозит: как магнитное поле и гидрогель возвращают мозг к жизни

В основе разработки лежит гибридный подход. Исследователи синтезировали уникальные магнитоэлектрические наночастицы со структурой «ядро-оболочка». В центре находится магнитное ядро из феррита марганца, окруженное пьезоэлектрической оболочкой. При воздействии внешнего переменного магнитного поля ядро слегка сжимается (магнитострикция), передавая механическое напряжение на оболочку. Та, в свою очередь, генерирует локальный электрический импульс. Так внешнее поле превращается в точечные биоэлектрические сигналы без единого хирургического провода или имплантации электродов.

Чтобы доставить эти частицы точно в цель и защитить ткани от разрушения, ученые создали специальную матрицу – гидрогель на базе коллагена и гиалуроновой кислоты с добавлением метформина. Этот состав выполняет сразу три функции: гасит острое нейровоспаление, служит механическим каркасом для новых клеток и обеспечивает пролонгированное высвобождение лекарства и наночастиц строго в зоне травмы.

Лабораторные тесты на моделях черепно-мозговых травм показали высокую эффективность комплекса. Без наночастиц магнитное поле само по себе не способно заставить стволовые клетки превращаться в нейроны. Однако разработанный композит успешно стимулирует направленную дифференцировку клеток. У подопытных животных зафиксировано восстановление когнитивных функций – памяти и способности ориентироваться в пространстве.

Проект реализован при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Результаты опубликованы в Journal of Materials Chemistry B. В международной коллаборации приняли участие специалисты ТПУ, Института катализа им. Борескова РАН, Сколтеха, LIFT-центра и Томского государственного университета.

Читайте также

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Greenworks представила компактную дрель-шуруповёрт DD560 с защитой от отдачи

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Может ли искусственный интеллект чувствовать боль? Учёные обнаружили необычные реакции нейросетей

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Greenworks представила компактный гайковёрт IW3450 с крутящим моментом до 580 Нм

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Нейросеть обучили слушать города и распознавать источники шума

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Телевизоры Samsung заподозрили в слежке за пользователями через микрофоны и скриншоты

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Учёные научились передавать запахи через интернет с помощью искусственного интеллекта

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Российский композит ускорит регенерацию тканей

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Петербургские ученые придумали «мосты» между разными поколениями техники

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Обзор iPhone 18 Pro Max: Apple A20 Pro, переменная диафрагма и лучшая автономность в истории серии

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Что происходит с физикой, когда вы прыгаете в вагоне поезда?

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Комета Галлея возвращается: почему её появление в 1986 году разочаровало миллионы людей и чего ждать в 2061-м

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Не только чума: семь самых смертоносных эпидемий и пандемий в истории человечества

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Метеостанция с ИИ различает 12 видов облаков

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Живые клетки грудного молока программируют здоровье младенца

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Китай разрешил городские тесты роботакси Xpeng и СП Volkswagen/JAC

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс

Apple представила iPad mini 2026 с OLED-экраном и чипом A20 Pro — но есть нюанс