Гидрогель состоит из равных частей положительно и отрицательно заряженных мономеров. В отличие от кожи, нервная ткань головного мозга не регенерирует после повреждения. Однако новый тип гидрогеля может помочь в решении проблемы.

Разработанный группой ученых из японского университета Хоккайдо биосовместимый полимерный гель состоит из равных частей положительно и отрицательно заряженных мономеров. Оказалось, что эта комбинация обеспечивает наилучшую адгезию для клеток. Ученые отрегулировали соотношение молекул сшивающего агента в гидрогеле, чтобы придать ему жесткость мозговой ткани. Также авторы исследования создали в нем крошечные поры для «гнездования» клеток. Затем гель пропитали сывороткой фактора роста, чтобы стимулировать рост кровеносных сосудов. В итоге, его хирургическим путем имплантировали в поврежденные участки мозга мышей.

Нервные стволовые клетки через 64 дня после трансплантации в гидрогель — красные прямоугольники обозначают кровеносные сосуды. Фото: Сатоши Таникава и др., Scientific Reports, 14 февраля 2023 г.

Три недели спустя иммунные клетки и клетки нейронов из окружающей ткани мозга мигрировали в имплантированный гидрогель, также в нем начали расти кровеносные сосуды. Затем исследователи вводили в гель нервные стволовые клетки. Через 40 дней подавляющее большинство этих клеток выжило, а некоторые из них дифференцировались в нейроны и астроциты, поддерживающие нейроны. Кроме того, выращенные нейронные клетки мигрировали из гидрогеля в окружающую мозговую ткань. Это значит, что материал действительно хорошо интегрировался в мозг.