Графеновые чешуйки управляют активностью нейронов как микроскопические космические корабли

Исследование группы профессора SISSA Лауры Баллерини, опубликованное в Nano Letters, показало, что графеновые чешуйки размером около одного миллионного метра способны обратимо влиять на передачу сигнала в возбуждающих синапсах нейронов.

Селективное и обратимое действие

В экспериментах in vitro и in vivo было установлено, что чешуйки избирательно проникают в синапсы возбуждающих нейронов в гиппокампе и нарушают их активность. Ключевой результат — полная обратимость эффекта: через 72 часа механизмы очистки мозга полностью удаляют все частицы без остатка. Воспалительный и иммунный ответ на введение чешуек оказался ниже, чем на введение физиологического раствора.

Размер имеет значение

Специфичность действия определяется размером частиц (~100-200 нм в диаметре). Частицы большего размера не могут проникнуть в узкие синаптические щели, а меньшего — эффективно удаляются. В обоих случаях влияние на синапсы не наблюдалось.

Исследование, проведенное совместно с университетами Триеста, Манчестера и Страсбурга в рамках проекта Graphene Flagship, открывает перспективы для разработки методов лечения эпилепсии (связанной с избыточной активностью возбуждающих нейронов) и целевой доставки лекарств в мозг.