Нановолокна помогут регенерации нервов
Каркас из упорядоченных нановолокон, покрытых факторами роста, обеспечивает направленную регенерацию нервных клеток.
Периферические нервы отвечают за обмен нервными импульсами между центральной нервной системой и другими органами, поэтому их повреждение часто приводит к потере чувствительности и двигательной функции. Поврежденные нервы могут регенерировать: для этого сохранившийся фрагмент нерва со стороны спинного мозга должен прорасти через участок повреждения, соединиться со вторым фрагментом нерва и восстановить иннервацию соответствующего органа. Обычно при величине разрыва больше нескольких миллиметров поврежденный нерв не способен к самостоятельному восстановлению.
В настоящее время наиболее эффективным методом лечения таких повреждений является замена поврежденного участка аутографтом – фрагментом здорового нерва, удаленным из какой-либо части тела пациента. Эта процедура дает хорошие результаты, однако требует проведения неоднократных хирургических вмешательств и сопряжена с риском нарушения иннервации донорского органа. Кроме того, иногда трудно найти подходящий для трансплантации нерв. Существуют различные варианты синтетических нервных трансплантатов, однако они уступают аутографтам в эффективности и могут восстановить разрывы размером не более 4 сантиметров.
Ученые университета штата Калифорния предлагают решение этой проблемы с помощью каркаса из упорядоченных полимерных нановолокон, предназначенных для направления роста регенерирующих нервов. Нанесение на поверхность нановолокон биоактивных веществ также способствует росту и восстановлению поврежденных нервов.
В лабораторных экспериментах авторы продемонстрировали, что нервные клетки не растут на каркасе из хаотично расположенных нановолокон, в то время как упорядоченные нановолокна стимулируют направленный рост нервных волокон в заданном направлении. Применение нановолокон, покрытых белковыми факторами, специфично стимулирующими рост нервов, увеличивало скорость направленного роста нервов на каркасе в 5 раз – до 4 мм в течение 5 дней.
Для того, чтобы приблизить разработку к клинической практике, авторы усовершенствовали метод электроспиннинга, традиционно использующийся для изготовления полимерных нановолокон. Новая модификация метода позволяет производить трубчатые трансплантаты, полностью состоящие из нановолокон. В середине мая ученые планируют начать маломасштабные доклинические испытания метода на животных.
Методика запатентована университетом штата Калифорния, выдавшим лицензию на производство компании NanoNerve.
Доклад S. Patel и S. Li «Bioactive Aligned Nanofibers for Nerve Regeneration» был представлен на конференции NSTI Nanotech 2007.
