"Нанотехнологии", сращивание спинного мозга

[Павел.]

http://www.nanometer.ru/2008/09/22/cent ... 53995.html


Наночастицы восстанавливают спинной мозг

Опубликовал(а): Трусов Л. А.

22 сентября 2008
Post to Google Bookmarks! [Запомнить эту страницу!] Post to MySpace!
Травма спинного мозга относится к наиболее тяжелым заболеваниям нервной системы и далеко не во всех случаях поддается хирургическому и медикаментозному лечению. Исследователи из Purdue University (США) утверждают, что исцеление возможно благодаря новейшим достижениям нанотехнологии.

Ученые синтезировали коллоидный раствор наночастиц оксида кремния, покрытых полиэтиленгликолем (PEG). Схема синтеза и внешний вид полученных частиц представлены на рисунке 1.

Целительные свойства этих частиц были изучены на морских свинках. Ученые говорят, что потеря сенсорной и моторной функции при повреждениях спинного мозга происходит главным образом из-за нарушений в проводящих путях (то есть в белом веществе спинного мозга), а не из-за гибели тел нейронов (то есть серого вещества). Поэтому в своих исследованиях они решили сосредоточиться именно на белом веществе.

Для начала исследователи провели серию экспериментов на изолированном белом веществе спинного мозга ex vivo. Для этого они использовали специальную камеру, изображенную на рисунке 2A. Тяж белого вещества укладывали во всю длину этой камеры. Отсек 1 заполняли физиологическим раствором, и собственно в нем-то и производился эксперимент. Отсеки 2 заполнялись раствором электролита (KCl), а отсеки 3 – раствором сахарозы для электроизоляции камер 1 и 2. На одном конце тяжа белого вещества спинного мозга возбуждали нервные импульсы, которые детектировали на другом конце (в отсеках 2).

Для начала исследователи записали нормальный сигнал неповрежденного белого вещества. Затем нанесли повреждения, в результате чего сигнал исчез. После этого в камеру с физиологическим раствором добавили либо просто наночастицы оксида кремния, либо же наночастицы, покрытые PEG (250-400 нм в диаметре). Результат этого эксперимента представлен на рисунке 2B: в случае наночастиц с PEG способность проводить импульс чудесным образом восстановилась за считанные минуты! В контрольных экспериментах ничего подобного не наблюдалось.

Воодушевленные успехом, исследователи перешли к работе с живыми морскими свинками. Для экспериментов in vivo были использованы частицы помельче - 50 нм в диаметре. Схема эксперимента представлена на рисунке 3. Нервный импульс вызывали раздражением большеберцового нерва на задней лапе морской свинки и детектировали сигнал в начале спинного мозга через 40-50 мс после возбуждения. В качестве контроля использовали нерв передней лапы, который проходит выше места повреждения спинного мозга. Показания снимали до нанесения повреждения, сразу после, через 15 минут, через день и спустя неделю после повреждения спинного мозга. И, конечно же, только в случае использования наночастиц оксида кремния, покрытых PEG, наблюдалось восстановление сигнала уже через 15-20 минут после инъекции (рисунок 4).

Удивительно, что полиэтиленгликоль уже более 30 лет изучается и используется как вещество, стимулирующее слияние клеточных мембран. Его безопасность для организма исследована во многих работах, но вот для восстановления поврежденного спинного мозга при помощи коллоидного раствора наночастиц он был применен впервые! В настоящее время метод проходит испытания в ветеринарной практике для лечения собак, получивших повреждения спинного мозга – и, возможно, рано или поздно будет применен и для облегчения людских страданий.

Работа «Repairing the Damaged Spinal Cord and Brain with Nanomedicine» опубликова в Small.


Источник: Wiley InterScience

[KOS]

Я вчера смотрела в новостях в Ленинск-Кузнецке делают уникальные операции людм с шейными травмами, которые обречены жить в коляске и они начинают двигаться, Я весь сюжет не смотрела, но смысл был такой, что им ставили какой-то укол и они начинали двигаться.
Это не про это Вы пишете?
Извините, что так сумбурно написала.
Я искала информацию в Ленинск-Кузнецке , но ничего не нашла.

[Poliv]

В этом сюжете говорится о примерно такой же операции, которую делают в Москве в ЦИТО (установка моста через поврежденный участок мозга сосудистым нервным пучком взятым у самого же постадавшего из переферийной области). Но главное условие успеха операции - это не превышение 6 часов с момента травмы! Для хронических спинальников эта опирация практически бесполезна.
Вот здесь описан этот метод http://www.spinaok.ru/

[LMA]

Друзья, я с вами брюзгой становлюсь... Столько хорошего уже пришлось охаить, что уже и сам диву даюсь.
Нанотехнологии... Вау... Ну что может знать о нанотехнологиях простой сибирский парень?!! Ровным счётом - ничего. Как ничего?! А так - ничего. Работу опубликовали ветеринары (см. по ссылке) - вероятно, на опыты со стволовыми клетками в ветеринарии денег нет. То, что проблема в проводниках - хорошо известно. То, что животные легко справляются с параличом - известно не хуже, и это очень обнадёживающий факт. Но успешная реабилитация лабораторных животных после экспериментальной спинальной травмы навряд ли связана с наночастицами, об этом я уже писал в теме про нейротрансплантацию. В любом случае, необходимо ждать - если в этом сообщении хотя бы половина правды, в течение года эта информация подтвердится. Это же Нобелевская!

Что касается Ленинска-Кузнецкого - прекрасная больница. В области достаточно часто оперируют позвоночник в Новокузнецке, Кемерово. Ленинская нейрохирургия была известна, в основном, работами по головному мозгу. Спинным мозгом занимаются в значительно меньшей степени, о каких-либо прорывах в этой области я не слышал. Нобелевской также никто не получал - я бы знал.

[Yelf]

просто новости...
http://nanodigest.ru/content/view/387/1/
Наносферы для лечения травм позвоночника 30.11.2009


Использование при лечении молекулярных нанокапсул является одной из наиболее многообещающих разработок в области наномедицины. Недавно исследователями из университета Пердью в штате Индиана удалось разработать новый подход к лечению повреждений позвоночника с помощью таких нанокапсул, которые будут вводиться в кровь пострадавшего.




Сферы представляют собой так называемые «копиполимерные мицеллы», то есть сферические структуры, состоящие из нерастворимого в заданной среде ядра, окруженного стабилизирующей оболочкой адсорбированных ионов и молекул растворителя. Такие сферы имеют около 60 нм в диаметре, то есть в 100 раз меньше, чем эритроцит. Как продемонстрировали ученые, мицеллы могут восстанавливать поврежденные аксоны и волокна, передающие электрические импульсы в позвоночнике.

Новаторским в данной разработке является сам принцип – нанокапсулы считаются идеальным транспортом для лекарства, но никто не пробовал использовать их самих, как лекарство. Принципиальным в используемых мицеллах является их «кописполимерность» или, как еще говорят, «сополимерность». Они состоят из двух полимеров, один из которых гидрофильный, а другой гидрофобный, то есть один в состоянии растворяться в воде, а другой нет. Если внешний слой такой мицеллы сделать из молекул полиэтиленнгликоля, то они станут прекрасным транспортным агентом, поскольку печень не будет отфильтровывать их из крови. В то же время именно полиэтиленгликоль способствует излечению повреждений спинного мозга. Как показали исследования на лабораторных животных, полиэтиленгликоль стимулирует заживление и регенеративные процессы в его ткани, восстанавливая функционирование.

Как выявило исследование, применение кополимерных мицелл ускоряет восстановительные процессы в три раза. Главным, однако, является то, что ткани восстанавливают функционирование. При компрессионных повреждениях, наиболее типичных при травмах позвоночника, повреждаются мембраны аксонов. Нанокапсулы с молекулами полиэтиленгликоля приводят к их восстановлению и, как показывает исследование, заживленная ткань снова пропускает электрические сигналы. Ученые также продемонстрировали, что полиэтиленгликоль, введенный в организм сам по себе, а не в составе наночастицы, не приводит к такому излечению, поскольку не доходит до поврежденных тканей.

[ashot]

Если хотят я согласен на эксперемент,

[golik]

Ради Бога! не читайте эту белеберду: "Ученые синтезировали коллоидный раствор наночастиц оксида кремния, покрытых полиэтиленгликолем (PEG)". Это все старо, как мир! 30 лет назад я это уже рассказывал студентам на лекциях по курсу Коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. Ткните в интернете Ю.Г. Фролов, учебник для ВУЗов. Второе издание было еще в 1989 году. В стабильном состоянии в коллоидном системе может быть только высокодисперсная частица, в данном случае окись кремния или, как сейчас называют, наночастица. Ни какой это не синтез, а простая адсорбция полимера! Посмотрите состав любого крема для лица. Там ПЭГ. Это и есть этот полиэтиленгликоль. ПЭГА - полиэтиленадипинат. Мицелла, за счет электрических свойств адсорбированных ионов на высокодисперсной частице и обеспечивает стабильность коллоидного раствора. Разрушили мицеллу, выпадет осадок.

[LMA]

... Недавно исследователями из университета Пердью ... Они состоят из двух полимеров, один из которых гидрофильный, а другой гидрофобный ... В то же время именно полиэтиленгликоль способствует излечению повреждений спинного мозга...

Молекула из гидрофильной и гидрофобной части - любое поверхностно-активное вещество (ПАВ), включая хозяйственное мыло. Про особую полезность для мозга полиэтиленгликоля слышу впервые, как далеко наука пошла...

[gor333]

Вот только одно но...... если у человека киста в СМ, даже реабилитация вряд ли поможет, не то, что нанотратата.

Ну допустим посттравматическая киста спинного мозга "не так страшна как вы её расписываете", если нет осложнений (она не прогрессирует и не влияет на ликвородинамику), то не следует даже о ней вспоминать. Киста весьма часто образуется как сопутствующее органическому поражению СМ явление (последствия ТСМ). Так что пугая себя, причём бессмысленно, Вы пытаетесь напугать других. Киста на процесс востановления функции не имеет никакого тормозящего воздействия, равно как не является противопоказанием к проведению реабилитационных мероприятий.
Что касается "нанотехнологий" golik говорит со знанием дела. То что раньше считалось узко научными терминами (причём давно), стали применять в рекламмах ставя акцент на "уникальности" и непревзойдённости, интерпретируя ими так как выгодно...
Кстати, уважаемый Маэстро, это как в современной музыке, составление ре миксов на уже давно сочинённые произведения...

[LMA]

У меня вопрос к специалистам..Как Вы считаете, будит ли в будущем, или через сколько лет возможна будет найдена панацея для решения проблем с травмой спинного мозга? И как на Ваш взгляд, с Вашими знаниями, как это будет выглядеть? заглянем в будущее..

Сергей, вначале давайте заглянем в прошлое. Визуализация: методы, позволяющие увидеть то, что внутри. Сейчас эти методы есть, раньше их не было. Тридцать лет назад лечили без МРТ. Откинем ещё 100 годков - лечили даже - о ужас - без рентгена. Над постелью больного особо не строили прогнозов, пациенты лечились в рамках т.н. функциональных методов. В древних папирусах есть рекомендации больных с параличами носить на коврах, непрерывно раскачивая. Раннее движение и всевозможная профилактика. Откроем "древнюю" книжку Чаклина по травматологии, главу по лечению спинальной травмы. Возможно более ранняя постановка на ноги. Пациент не может стоять? Делаем лонгеты и корсет из гипса. По мере роста тренированности гипсовые повязки укорачиваем, меняем на меньшие. И т.д. и т.п.

Функциональный метод лечения известен давно, и за ним могло бы быть будущее. Но он не вписывается в современные медицинские алгоритмы. Западные исследователи "обратили внимание" на важность ходьбы даже при полном анатомическом повреждении спинного мозга, однако имеющиеся публикации - капля в море, и не окажут существенного влияния на формирование технологических процессов реабилитации.

Вероятно, никому не интересно читать про то, что всё хорошее уже изобретено. Нужны "красивые" решения в сфере нано- и микро-. Да, такие решения возможны. Имплантируемые электромиостимуляторы с программным управлением уже подаются публике как панацея. Возможно, что в течение 5-10 лет эта технология действительно громко заявит о себе. Технологии экзоскелетонов также могут получить толчок к дальнейшему развитию, с появлением новых материалов. Особый "камень преткновения" - компактные силовые элементы и источники энергии.

Огромную пользу уже сейчас даст изучение эпидемиологии спинальной травмы (где и когда происходят такие повреждения) и соответствующие оргвыводы в масштабах страны или мира. Не допустить травмы, быстро и правильно оказать первую помощь - в этом решение проблемы. Задумайтесь: в РФ 70% пациентов имеют полное нарушение проводимости по спинному мозгу, а в Германии - только 30%. У нас в стране мало кто вообще знает эти цифры, а немцы уже проанализировали: это следствие мероприятий по наведению порядка на дорогах. Начиная от изготовления безопасных для водителя, пассажиров и пешеходов машин, и заканчивая полицейскими, от которых невозможно откупиться. Это было бы смешно, если бы не было грустно: для водителей в Германии действует система штрафов, очень похожая на советскую. Только вместо "проколов" - баллы, которые накапливаются и вначале нарушителя "садят на крючок", а затем чисто механически лишают права управления.

Промежуточное положение между чисто функциональным лечением и "высокотехнологичной" имплантацией занимает (или занимал?) метод Витензона по искусственной коррекции движений (ИКД) - то, чем занимается Миронов в Москве. Боюсь, что хороший в целом метод медленно умирает, а вместе с методом уйдёт самое ценное - теоретические разработки по биомеханике и электрофизиологии, теоретический аспект ИКД.

Возвращаясь к экзо-нано-скелетонам и имплантируемым стимуляторам (нано-стимуляторам?), необходимо отметить, что технология начинает развиваться, когда становится массовой. Сейчас воспользоваться хорошими работающими устройствами из этой области не могут ни богатые, ни бедные. Тем не менее, совершенно доступными эти устройства не будут, скорее всего, никогда. И даже в этом нет ничего нового: думаю, в Египте тоже не всем было по карману, чтобы четыре раба весь день на ковре носили пациента ...

[Доктор Качесов]

Все уже было и ничего нового не произойдет в этой сфере.
Если не рассматривать вопросы обогащения фарминдустрии и жульничества, то реабилитационные технологии будут идти по пути снижения физических усилий медперсонала (экзоскелеты, компьютеризация механических приспособлений для изменения положения тела пациента в пространстве).
Через 100 лет (не сейчас) придут к выводу, что выгодней вернуться к ранней активизации пострадавших после травмы, то есть к тому, о чем я пишу в свой монографии к докторской диссертации. Для этого будут созданы устройства, подобные тому, что снято на видео на моем сайте.
Но для этого государство должно прийти к выводу, что инвалидизация общества катастрофически сказывается на воспризведении трудовых ресурсов, безопасности (в армии будет катастрофический недобор). Борьба с инвалидизацией будет объявлена Национальной прграммой и будут выделены колоссальные ресурсы. Опять будут написаны докторские на тему ранней активизации пострадавших. Опять будут изобретены многофункциональные системы. Опять разворуют деньги. Опять все вернется на круги своя.
Да еще будут попытки реабилитации в состоянии невесомости. Но там возникнет проблема реадаптации к земному тяготению и многие пострадавшие после невесомости будут гибнуть на земле. Что позволит вытянуть деньги у государства для решения этой проблемы. Опять выделят деньги. Опять их разворуют и тему прикроют на 100 лет.
А в различных уголках страны будут работать энтузиасты-одиночки и при помощи кувалды и какой-то матери будут восстанавливать пациентов.
Мрачная картинка?
Успокойтесь! действительность еще ужасней...

Что дейтвительно будет прогрессировать в этой сфере, так это жульничество. Появятся новые термины ("нано-" к тому времени себя дискредитирует, как Гербалайф и будет восприниматься, как ругательство.). Жульничество, как и глупость обывателя прогрессируют бесконечно.

[Fedos77]

Уникальную технологию, с помощью которой можно сращивать поврежденные нервные волокна, разработали российские врачи с Дальнего Востока. Ранее подобное считалось просто невероятным.
«В хирургии, травматологии существует проблема — если нервные волокна повреждены, то восстановить, срастить их, практически невозможно. Это специфика нервных волокон», — рассказал заместитель председателя Дальневосточного отделения РАН (ДВО РАН) Юрий Кульчин в рамках своего доклада на Дне российской науки. Но специалисты из института биологии моря ДВО РАН разработали импланты, которые позволяют сращивать нервные волокна, сообщает. Эксперименты на мышах показали очень хорошие результаты, на очереди испытания на людях.
До настоящего времени ничего подобного науке было не известно. Устойчивое выражение «нервные клетки не восстанавливаются» соответствовало действительности. Регенерировать нельзя было ни отдельные нейроны, ни, тем более, волокна, составленные из множественных пучков отростков этих клеток — так называемых аксонов и дендритов. При этом, в случае даже минимального повреждения, например, участков спинного мозга, человек навсегда утрачивает определенные функции — двигательные или сенсорные.
А совсем недавно — в январе 2011 г. стало известно об американском прорыве в области регенерации нервной ткани человека. Специалисты из Стенфордского университета сумели превратить зрелые клетки кожи мышей в полнофункциональные нервные клетки без промежуточной стадии — без предварительного превращения их в стволовые, что открывает новый путь к созданию новых методов лечения нейродегенеративных заболеваний, а также тяжелых травм спинного мозга.

http://beloi.by/
кто, что думает?

[Доктор Качесов]

Нервы "сращивают" и сшивают давно- это не ново. Прорывов в этом направлении в ближайшие 10 лет не будет. Из кожи или из стволовых клеток создадут субстрат не важно. Важно уяснить, какова ЦЕЛЬ. А цель одна в таких разработках-получить гранты под лабораторноые исследования. И пострадавшие с ТПСМ никаким боком в этой цели не значатся. Увы...

[golik]

Доктор Качесов!
+100 за ЦЕЛЬ.
+1000 за отношение к пострадавшим.

[Andrei_М]

Fedos77,
Набрал "nerve regeneration" и другие сходные темы в поисковике PubMed (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez). Вижу, что работы по регенерации нервов активно ведутся. Работают неслабые лаборатории. Будем же надеяться на помощь и со стороны новых клеточных технологий. Вот что я думаю.