Это вывод из эксперимента, в котором были проверены долговременные эффекты нанопроволок разного размера. Нанопроволоки смешивали с физиологическим раствором, который вводили в мозг лабораторных животных, и результаты сравнивали с введением только физиологического раствора.
Нанопроволоки длиной всего 2 микрометра не оказали большего воздействия на ткань мозга, чем чистый физиологический раствор, тогда как нанопровода 5 и 10 микрометров вызывали воспаление в окружающей мозговой ткани. Через год также осталось меньше нервных клеток, оставшихся в непосредственной близости от самых длинных нанопроволок, что позволяет предположить, что со временем они оказали нейротоксический эффект.
«Мы также видели скопления мертвых клеток, содержащих нанопроволоки, особенно с более длинными проводами. Вероятно, это клетки иммунной системы, которые пытались нейтрализовать инородное тело. Клетки в «патрулях уборки» иммунной системы часто достигают 10 микрометров в диаметре. Поэтому они не могут заключить длинные нанопроволоки и умереть в процессе », – сказала Сесилия Эрикссон Линсмайер.
Д-р Эрикссон Линсмайер – исследователь из Исследовательского центра Нейронано, междисциплинарного центра в Лундском университете, где исследователи в области медицины, техники и науки совместно разрабатывают электроды, которые можно вставить в мозг. Эта технология уже может помочь пациентам с болезнью Паркинсона и эпилепсией.
Однако токовые электроды довольно большие и жесткие, что со временем приводит к образованию рубцовой ткани в головном мозге, что, в свою очередь, снижает способность электродов влиять на нервные клетки. Поэтому исследователи из Исследовательского центра Neuronano хотят разработать электроды меньшего размера и более гибкие.
Они тоже
хотят снабдить электроды покрытием из нанопроволок, которое могло бы обеспечить как более благоприятную для тканей поверхность, так и лучшую регистрацию сигналов от нервных клеток. Однако важно, чтобы нанопроволоки не повредили ткань, если они оторвутся от электрода.
«Мы изучили наихудший сценарий, при котором нанопроволоки отрываются от электрода и распространяются по ткани мозга. «Чтобы продолжить исследования в области имплантатов мозга, мы должны быть в состоянии предотвратить все возможные побочные эффекты», – сказала Сесилия Эрикссон Линсмайер.
По той же причине исследованию было разрешено продолжаться в течение необычно длительного периода времени.
Воздействие нанопроволок на животных изучали как через двенадцать недель, так и через год после введения нанопроволок в мозг. В этом контексте год – это чрезвычайно долгий срок – половина жизни крысы.
"С возрастом в мозгу происходит множество изменений. Мы также обнаружили, что длинные нанопроволоки имели определенные эффекты, которые не проявлялись раньше, чем через год.
С другой стороны, короткие нанопроволоки не оказали очевидного вредного воздействия ни в краткосрочной, ни в долгосрочной перспективе », – сказал д-р Эрикссон Линсмайер.
Она считает, что выводы группы могут иметь значение как для будущих электродов, так и в других контекстах, таких как разработка наночастиц в качестве носителей лекарств.
Скорее всего, это также потребует, чтобы частицы были достаточно маленькими, чтобы не вызвать иммунный ответ.