Ученые представили прорывные волокнистые структуры с фототермическими элементами, активирующимися под светом. Эти материалы стимулируют ускоренный рост нейритов — отростков нервных клеток, открывая новые горизонты в восстановлении поврежденных тканей. Результаты исследований были озвучены на всероссийской конференции «Оптогенетика 2025+».
Волокнистые материалы как основа регенерации
В регенеративной медицине активно применяются изотропные и анизотропные волокнистые субстраты. Первые состоят из хаотично расположенных волокон, вторые — из упорядоченных нановолокон толщиной 100–200 нм. Изменяя структуру материала, ученые могут управлять формой и функциональностью клеток, что критически важно для создания имплантатов.
Эксперименты с нейронами и шванновскими клетками
Специалисты Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН под руководством Ольги Антоновой доказали: волокнистые субстраты не только ускоряют рост нейритов, но и способствуют образованию синаптических связей. Отдельное внимание уделено шванновским клеткам — ключевым участникам регенерации нервов. Материалы поляризуют их, формируя структуры, идентичные естественным тканям.
Термогенетика будущего: активная стимуляция
Для усиления эффекта ученые интегрировали в волокна термоплазмонные частицы, создав smart-материалы с двойным действием. «Наши разработки сочетают пассивное направление роста клеток и активный нагрев до заданных температур, — пояснила Ольга Антонова. — Тесты на нейробластомах подтвердили: такие материалы ускоряют дифференцировку нейронов».
Перспективы клинического применения
Уже начаты доклинические испытания материалов первого поколения. Следующим шагом станет создание нейроимплантатов с комбинированной стимуляцией. «Это основа для тканеинженерных конструктов, способных восстановить даже сложные повреждения», — подчеркнула Антонова.
Конференция «Оптогенетика 2025+», организованная Институтом эволюционной физиологии и биохимии им. И. Сеченова РАН, объединила ученых в рамках проекта № 075-15-2024-548.
