Нанотрубки из полупроводников направляют рост нейронов

Исследователи из Университета Висконсин-Мэдисон под руководством Джастина Уильямса показали, что можно заставить отростки нервных клеток (нейриты) расти через крошечные трубки из полупроводниковых материалов — кремния и германия. Работа опубликована в ACS Nano.

Ключевой эксперимент: Учёные создали наномембранные трубки разного размера и формы. Они достаточно малы, чтобы нейрон мог за них «ухватиться», но не настолько велики, чтобы клетка поместилась внутрь полностью. После нанесения на эти структуры нервных клеток мышей нейроны начали активно отправлять свои отростки-нейриты через эти туннели, повторяя их контуры.

Значение открытия: Хотя механизм этого направленного роста («поискового» поведения нейронов) до конца не ясен, эксперимент доказывает принципиальную возможность формировать нервные ткани по заданным трёхмерным траекториям. Это открывает путь к регенерации повреждённых нервов.

Перспективы: В будущем такие полупроводниковые трубки можно использовать как основу для интерфейсов «компьютер–нейрон». Они могут служить каркасом для восстановления нервных связей и одновременно быть «слушающим устройством» для регистрации электрической активности нейронов. Интересно, что созданные трубки структурно очень напоминают миелиновую оболочку — естественное изолирующее покрытие нервных волокон.

Исследование — шаг к технологиям, которые однажды могут помочь, например, при травмах спинного мозга, восстановив утраченные нейронные связи с помощью компьютерного «ретранслятора».