Ученые из Сколтеха нашли способ регулировать дыхание мышей

Группа российских ученых из Сколковского института науки и технологий (Сколтех), Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук (СО РАН) и других научных учреждений разработала способ регуляции частоты дыхания и сердечных сокращений мышей с помощью беспроводной стимуляции блуждающего нерва. В качестве источника электростимуляции использовались нетоксичные магнитные микрочастицы, которые выполняют роль миниатюрных электродов в нервной ткани. Об этом сообщила пресс-служба Сколтеха, как передает Газета.Ru.

Данный метод рассматривается как перспективная альтернатива хирургически имплантируемым электродам, которые применяются в крайних случаях для лечения тяжелых форм эпилепсии и болезни Паркинсона, а также исследуются как способ терапии деменции и хронической боли.

«Несмотря на очевидную пользу, когда держишь такой электрод в руке и смотришь на снимок мозга пациента с пятисантиметровым куском металла внутри, невольно задумываешься, нельзя ли обойтись чем-то менее инвазивным», — отметил один из авторов исследования, профессор Глеб Сухоруков, директор Центра био- и медицинских технологий Сколтеха.

Композитные микрочастицы имеют форму хоккейной шайбы и изготовлены из биоразлагаемого полимера полилактида, внутри которого расположены многочисленные крошечные стержни из оксида железа. Ранее в аналогичных устройствах использовались токсичные металлы, такие как кобальт и никель, тогда как новые частицы полностью совместимы с биологическими системами.

Когда магнитная частица попадает в контакт с нейроном, для её активации требуется лишь переменное магнитное поле, которое заставляет металлические стержни давить на полимер, генерируя электрический ток при механическом напряжении. В ходе эксперимента ученые хирургическим путем ввели частицы в контакт с блуждающим нервом мыши, и электрические импульсы, возникающие при этом, оказали влияние на дыхание и частоту сердечных сокращений животного.

«Это первый эксперимент на животной модели, показывающий, что нетоксичные магнитные микрочастицы могут модулировать эти непроизвольные процессы. В этом году мы планируем начать моделировать на мышах конкретные заболевания и травмы, включая контузию», — добавил Сухоруков.