В отличие от тканей в других частях тела, таких как кожа, нейронная ткань в мозге не восстанавливается после повреждений. Но с помощью нового гидрогеля становится возможным даже это.
Материал разработан группой ученых из японского университета Хоккайдо. Это биосовместимый полимерный гель, который состоит положительно и отрицательно заряженных мономеров, смешанных в равной пропорции. Было обнаружено, что такая комбинация обеспечивает наилучшее сцепление с клетками.
Ученые скорректировали соотношение молекул сшивающего агента в гидрогеле таким образом, чтобы придать ему плотность, аналогичную плотности ткани мозга. Также они создали в нем крошечные поры в качестве участков для выращивания новых клеток.
Как это работает?
Сама процедура восстановления мозговой ткани проводится в два этапа. Испытания материала проводились на мышах.
Сначала гель пропитывается сывороткой для ускорения роста кровеносных сосудов, после чего его хирургически имплантируют в поврежденные области мозга. Через три недели после имплантации было обнаружено, что иммунные клетки и нейронные клетки из окружающей ткани мозга мигрировали в имплантированный гидрогель. Плюс, внутри гидрогеля начали расти кровеносные сосуды.
На втором этапе ученые ввели в материал нервные стволовые клетки. Спустя 40 дней подавляющее большинство этих клеток выжило. Некоторые из них трансформировались в новые нейроны и поддерживающие их клетки астроцитов. Кроме того, некоторые из этих новых нейронных клеток переместились из гидрогеля в окружающую ткань мозга, показывая, насколько хорошо материал был интегрирован в мозг.
Такая двухэтапная процедура очень важна. Когда ученые попытались имплантировать в мозг гель с уже добавленными в него стволовыми клетками, процедура оказалась неудачной.
Почему это важно?
Как уже говорилось, сама по себе мозговая ткань не восстанавливается после повреждений. Тот факт, что ученым удалось запустить процесс ее регенерации, открывает потрясающие перспективы по реабилитации даже самых тяжелых пациентов. Кроме того, подобная технология может оказаться полезной в будущем, когда речь пойдет об установке в человеческий мозг высокотехнологичных имплантов.
Статья об исследовании опубликована в журнале Scientific Reports.
