Начнём с того, что исследования, проведённые этим летом американскими учёными, показали, что новые наночастицы могут стать эффективным терапевтическим средством при лечении повреждений мозга, вызванных травмами. И вот теперь специалисты из Университета Дюка (США) сообщают, что ультрачистые углеродные нанотрубки способны регулировать избыточные уровни хлоридов в нервных клетках. Публикация в журнале Small целиком посвящена влиянию, оказываемому нанотрубками на нейроны.

Углеродные нанотрубки всегда вызывали живой интерес учёных, занимающихся функционированием нервной системы, чему «виной» уникальные электрические и механические свойства этого углеродного материала. Самые большие надежды возлагались нейроинженерами на то, что эти редкие качества будут полезны для создания устройств, способных образовывать интерфейс с нервной тканью. Однако все предыдущие эксперименты, проводившиеся с нейронами и углеродными нанотрубками, дали, мягко говоря, неоднозначные результаты — как полагают, в основном благодаря примесям, содержащимся в углеродном материале.

Рис. 1. Сотрудники лаборатории профессора Цзе Лю (крайний справа) (фото Duke University).

Правильность этого предположения удалось подтвердить сотрудникам Университета Дюка, которые синтезировали и протестировали ультрачистые «многостенные» углеродные нанотрубки (few-walled carbon nanotubes). Как оказалось, в этом случае нанотрубки не только не вредят нервным клеткам, а скорее проявляют о них нежнейшую заботу. Так, по словам руководителя исследования профессора Цзе Лю (Jie Liu),

нанотрубки значительно ускоряют рост нейронных клеток.

Рис. 2. Нейрон (иллюстрация IEEE Spectrum).

И этот ускоренный рост приводит к скорейшему установлению контроля над уровнем хлорид-ионов в нервных клетках, избыточные концентрации которого могут вызывать нарушения в нормальном функционировании нейронов. Эпилепсия, хронические боли, а также травматические повреждения мозга — все эти недуги связаны с повреждением нейронных сетей избыточным содержанием хлоридов.

Человеческое тело регулирует уровни хлоридов в клетках центральной нервной системы, продуцируя белок КСС2. При «взрослении» концентрация белка КСС2 в нервных клетках растёт вместе с их способностью самостоятельно регулировать уровни хлоридов. Эксперименты показали, что

углеродные нанотрубки заставляют нейроны «взрослеть» намного быстрее, что приводит к быстрому падению в них содержания хлоридов.