В недавнем исследовании исследователи из Сианьского университета Цзяотун-Ливерпуль и других университетов Китая сообщили, что стимуляция мозга в сочетании со спреем для носа, содержащим наночастицы, может улучшить восстановление после ишемического инсульта в модели на животных.

Назальный спрей — это неинвазивный метод доставки магнитных наночастиц в мозг, который, как показало исследование, может повысить эффективность транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС). ТМС — это метод неинвазивной стимуляции мозга, который уже используется клинически или в клинических испытаниях для лечения неврологических состояний, таких как инсульт, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, депрессия и зависимость.

Крысы, получавшие комбинированное лечение наночастицами и ТМС каждые 24 часа в течение 14 дней после ишемического инсульта, имели лучшее общее состояние здоровья, быстрее прибавляли в весе и имели улучшенные когнитивные и двигательные функции по сравнению с крысами, получавшими только ТМС.

Во время лечения ТМС электрический ток проходит через электрическую катушку, расположенную снаружи черепа, создавая магнитное поле, которое стимулирует клетки мозга, индуцируя дополнительный электрический ток внутри мозга. Однако стимуляция часто недостаточно интенсивна, чтобы проникнуть достаточно глубоко в мозг и достичь областей, требующих лечения.

В этом новом исследовании исследователи показывают, что магнитные наночастицы, вводимые интраназально, могут сделать нейроны более чувствительными и усилить магнитный сигнал от ТМС для достижения более глубоких тканей мозга, способствуя восстановлению. Открытие открывает новые возможности для лечения неврологических расстройств.

От невозможного к возможному

Исследование отвечает на ключевой вопрос наномедицины — возможно ли улучшить ТМС с помощью наночастиц, которые неинвазивно доставляются в мозг. Ведущие деятели в этой области ранее заявляли, что это практически невозможно из-за гематоэнцефалического барьера. Этот физический барьер отделяет мозг от остального кровотока тела.

Однако команда исследователей преодолела это, направив магнитные наночастицы ближе к нужной области с помощью большого магнита возле головы.

NOW Foods, жидкий хлорофилл, аромат натуральной мяты, 473 мл (16 жидк. унций)

Доктор Ганг Руан, автор исследования, говорит: «Мы смогли преодолеть гематоэнцефалический барьер и отправить в мозг достаточное количество наночастиц, чтобы использовать их в сочетании с моделированием ТМС для улучшения восстановления после инсульта.

«Устройства ТМС уже используются для клинического лечения неврологических расстройств, но имеют серьезные ограничения с точки зрения силы стимуляции и глубины проникновения в мозг.

«Путем неинвазивного введения магнитных наночастиц в мозг мы можем усилить и усилить эффекты стимуляции ТМС на нейроны, что сделает лечение более эффективным», — добавляет доктор Руан.

«Показ возможности использования наночастиц таким образом прокладывает путь к медицинскому применению наночастиц для лечения других неврологических расстройств».

Пересечение барьеров

Наночастицы оксида железа, использованные в исследовании, уже прописаны для лечения дефицита железа, поскольку они нетоксичны и биоразлагаемы. Команда также модифицировала наночастицы, покрывая их различными нетоксичными веществами.

Доктор Руан говорит: «Покрытие заставляет наночастицы прилипать к гематоэнцефалическому барьеру, увеличивая их шансы пройти через него. Без этого покрытия частицы просто отскакивают от барьера, а не пересекают его.

«Модификации частиц оксида железа также гарантируют, что наночастицы могут прилипать к нейронам и повышать их реакцию на стимуляцию ТМС».

Безопасность использования модифицированных наночастиц необходимо оценить в клинических испытаниях, но они потенциально могут использоваться в сочетании с ТМС и другими методами, такими как визуализация мозга, чтобы лучше понять, как работает мозг, и улучшить лечение неврологических расстройств. .

«Многие ученые до сих пор считают, что невозможно неинвазивно отправить в мозг достаточное количество наночастиц, чтобы повлиять на его функцию. Тем не менее, мы показали, что это возможно», — говорит доктор Руан.

«Мы объединили опыт нашей команды в четырех различных дисциплинах: материаловедении, биофизике, неврологии и медицине, чтобы раздвинуть границы наших знаний и бросить вызов тому, что в настоящее время думают в этой области».