Нанотехнологическое сообщество Нанометр, все о нанотехнологиях
на первую страницу Новости Публикации Библиотека Галерея Сообщество Объявления Олимпиада ABC О проекте
 
  регистрация
помощь
 

Рисунок 1. Схематическое изображение мицеллы.

Рисунок 2. Восстановление электрического потенциала после повреждения белого вещества спинного мозга. (а) Самопроизвольное восстановление сигнала. (b) Восстановления после обработки мицеллами.

Рисунок 3. Распределиние ионов кальция в (a) поврежденном белом веществе спинного мозга; (b) в неповрежденном; (c) в поврежденном и обработанном мицеллами. Красным окрашены миелиновые оболочки аксонов. Зеленый сигнал получен от ионов кальция. Кальция всегда много в межклеточном пространстве, однако внутри аксонов мы видим разное распределение для разных случаев.

рисунок 4. Восстановление двигательной активности у крыс после повреждения спинного мозга.

Мицеллы, восстанавливающие спинной мозг

Ключевые слова:  наночастицы, ПЭГ, спинной мозг

Опубликовал(а):  Трусов Л. А.

30 января 2010

Около полутора лет назад Нанометр писал о разработке группы ученых из Purdue University (США), направленной на восстановление функций спинного мозга после травмы. Приятно видеть новую публикацию той же научной группы, в которой тема репарации поврежденного спинного мозга получила дальнейшее развитие.

Напомним, что при повреждении спинного мозга нарушается целостность клеточной мембраны нейронов (и аксонов – отростков нейронов). Из-за этого клетки теряют способность проводить электрический импульс. Со временем поврежденный аксон отмирает, то есть развиваются необратимые нейродегенеративные процессы. Вот почему чем раньше после получения травмы начато лечение, тем больше шансов на полное восстановление функций спинного мозга.

Полиэтиленгликоль (ПЭГ) – вещество, способствующее слиянию клеточных мембран. Инъекция 30% раствора ПЭГ в воде в поврежденное место приостанавливает развитие вторичных повреждений. Однако восстановления локомоторных функций при этом практически не наблюдается. Видимо, поэтому ученые и решили, что полиэтиленгликолю необходима нанотехнологическая поддержка. В прошлый раз они использовали частицы оксида кремния, покрытые ПЭГ, и добились существенных успехов. Теперь же были исследованы 60-нм мицеллы – сополимеры ПЭГ и полимолочной кислоты (рис. 1).

В экспериментах ex vivo на изолированном белом веществе спинного мозга морских свинок 0,33 мМ раствор мицелл показал превосходные результаты по восстановлению биоэлектрического потенциала (рис. 2), сравнимые с действием 50%-го раствора ПЭГ-2000 (это около 250 мМ). При этом 0,33 мМ раствор ПЭГ не приводил вообще ни к какому эффекту. Чтобы убедиться, что действие мицелл основано именно на восстановлении целостности клеточных мембран, ученые рассмотрели распределение ионов кальция в веществе спинного мозга. Дело в том, что в неповрежденном белом веществе кальций локализован главным образом в пространстве между аксонами. Как видно из рисунка 3, в поврежденном спинном мозге кальций обнаруживается так же и внутри аксонов, тогда как в здоровом – только снаружи. После обработки поврежденного мозга мицеллами кальций обнаруживается преимущественно в межаксонном пространстве, что говорит о восстановлении мембран.

Наконец, эксперименты in vivo на крысах показали, что лечение мицеллами приводит к восстановлению локомоторной активности после компрессионного повреждения спинного мозга. В случае контроля (инъекция физиологического раствора) двигательная активность восстановилась примерно на треть, достигнув 7,1 балла по 21-балльной шкале. 30% ПЭГ показал в точности такой же результат, тогда как использование мицелл позволило восстановить двигательную активность до 12,5 баллов (рис. 4).

Удивительные мицеллы оказались нетоксичны для клеток, тканей и животных в целом. Наоборот! Выяснилось, что чрезмерные концентрации ПЭГ способны вызвать слияние соседних аксонов в здоровом спинном мозге, что совершенно некстати. Мицеллы действуют в гораздо более низких концентрациях и не приводят к видимым изменениям в спинном мозге (как, впрочем, и в печени, селезенке, почках, крови).

Работа «Effective repair of traumatically injured spinal cord by nanoscale block copolymer micelles» опубликована в Nature Nanotechnology.


Источник: Nature Nanotechnology



Комментарии
Журавлёв Борис Георгиевич, 01 февраля 2010 16:15 
Очень интересно! Знает ли кто-нибудь об аналогичных исследованиях в России?
Если да, то прошу сообщить мне по адресу inrir@inbox.ru
Клюев Павел Геннадиевич, 01 февраля 2010 18:51 
да интересно, а еще более интересно когда это действительно сможет спасать жизни, как говорится от любви до ненависти один шаг, а до воплощения в массы открытия - вечность...
Freeman John, 13 февраля 2010 08:48 
"Дело в том, что в неповрежденном белом веществе кальций локализован главным образом в пространстве между аксонами. Как видно из рисунка 3, в поврежденном спинном мозге кальций обнаруживается так же и внутри аксонов, тогда как в здоровом – только снаружи. После обработки поврежденного мозга мицеллами кальций обнаруживается преимущественно в межаксонном пространстве, что говорит о восстановлении мембран. "
если я правельно понял ионы кальция мешают прохождению сигнала в ЦНС, это чтото вроде если засорились трубы в водоотводе их надо промыть, действительно интересная статья.

Для того чтобы оставить комментарий или оценить данную публикацию Вам необходимо войти на сайт под своим логином и паролем. Зарегистрироваться можно здесь

 

David star
David star

Конференции 2020-го: планы на первое полугодие
План по мероприятиям на первое полугодие 2020-го

Перст-дайджест
В новом выпуске бюллетеня «ПерсТ»: Британский крест китайских ученых: элемент памяти на новом типе доменной структуры в FeRh.Волокна из углеродных нанотрубок помогут сердцу. Фуллерены для стабилизации азотного топлива. International Quantum Complex Matter Conference 2020 (QCM2020).

На ВДНХ в Москве отметят День российской науки
День российской науки отпразднуют на ВДНХ в Москве 8 и 9 февраля. Инновационно-образовательный комплекс «Техноград» на ВДНХ приглашает москвичей и гостей столицы отпраздновать «День науки». Гостей ожидают бесплатные мастер-классы, знакомство с инновациями в биомедицине и достижениями нейронаук, занимательные уроки и многое другое.

Зимняя научная конференция студентов 4 курса ФНМ МГУ 22-23 января 2020 г.
Сафронова Т.В.
Настоящий сборник содержит тезисы докладов зимней научной студенческой конференции студентов 4-го курса ФНМ

Да пребудет с вами сила плазмонов!
А.А.Семенова, Э.Н.Никельшпарг, Е.А.Гудилин, Н.А.Браже
Ученые Московского университета приблизились к решению проблем современной медицинской диагностики с использованием единичных клеток и их органелл путем разработки новых неинвазивных оптических методов анализа.

Юрий Добровольский: «Через 50 лет вся энергия будет вырабатываться биоорганизмами»
Андрей Бабицкий, Юрий Добровольский
Главный редактор ПостНауки Андрей Бабицкий побеседовал с химиком Юрием Добровольским о науке о материалах, будущем энергетики и новых аккумуляторах

Технонано

Технопредпринимательство - идея, которая принесет свои плоды при бережном культивировании и взращивании. И наша наноолимпиада, и Наноград от Школьной Лиги РОСНАНО, и проект Стемфорд, и другие замечательные инициативы - важные шаги на пути реализации этой и других идей, связанных с развитием новых высоких технологий в нашей стране и привлечением молодых талантов в эту вполне стратегическую область. Ниже приведен небольшой опрос, который позволит и нам, и вам понять, а что все же значит этот модный термин, и какова его суть.

Технопредпринимательство на марше

Мы традиционно просим вас высказать свои краткие суждения по вопросу технопредпринимательства и проектной деятельности школьников. Для нас очевидно, что под технопредпринимательством и под проектной деятельностью школьников каждый понимает свое, но нам интересно ваше мнение, заодно вы сможете увидеть по мере прохождения опроса, насколько оно совпадает или отличается от мнения остальных. Ждем ваших ответов!

О наноолимпиаде замолвите слово...

Прошла XII Всероссийская олимпиада "Нанотехнологии - прорыв в Будущее!" Мы надеемся, что нам для улучшения организации последующих наноолимпиад поможет электронное анкетирование. Мы ждем Ваших замечаний, пожеланий, предложений. Спасибо заранее!



 
Сайт создан в 2006 году совместными усилиями группы сотрудников и выпускников ФНМ МГУ.
Сайт модернизирован для ресурсной поддержки проектной деятельности учащихся в рамках ГК 16.647.12.2059 (МОН РФ)
Частичное или полное копирование материалов сайта возможно. Но прежде чем это делать ознакомьтесь с инструкцией.