Az elvesztett idegsejtjeink esetleges pótlása drámai módon enyhíthetné a különböző balesetekben megsérült vagy idegrendszeri megbetegedésekben szenvedő betegek állapotát. Az idei nanotechnológiai szakkonferencián két munka is felvetette az idegsejtek nanotechnológiai úton történő pótlásának lehetőségét.
Az egyik módszert a Miami Egyetem kutatói fejlesztették ki. Módszerük lényege, hogy mágneses nanorészecskék révén, mechanikus húzóerő segítségével stimulálják a központi idegrendszerben található idegsejtek nyúlványának növekedését. A másik módszer, melyet a Berkeley Egyetemen dolgoztak ki, biológiailag aktív anyagokkal - növekedési faktorokkal és a sejtek természetes környezetét utánzó ún. mátrix-molekulákkal - "feldíszített" nanoszálakkal segíti az idegsejtek újjászületését.
Jól ismert tény, hogy a központi idegrendszer idegsejtjei nem regenerálódnak, csak épp azt nem értjük, miért nem. A felnőttkori idegrendszer neuronjai nem rendelkeznek az önmegújítás belső képességével, ráadásul az idegrendszer másik sejttípusa, a gliasejtek olyan mikrokörnyezetet teremtenek a sérülés helyszínén, mely meggátolja a regenerációt. Kérdés, hogy vajon sikerül-e megoldást találni ezekre a problémákra még azelőtt, hogy a rendszer összes, molekuláris szintű összefüggését megértenénk.
Mauris N. De Silva és munkatársai mágneses nanorészecskéket és mágneses erőteret felhasználva igyekeznek elérni a sérült idegszövet regenerációját. "Azáltal, hogy mechanikai húzóerőnek tesszük ki a sérülés helyére benövő idegsejtek nyúlványát, talán elősegíthetjük az idegszövet regenerációját." Mechanikus úton rásegítve, talán ellensúlyozható a központi idegrendszer és a célszövet közötti szövetek gátló hatása. A kutatócsoport a látóideg, a gerincvelői idegek, valamint a retinából származó neuronok felhasználásával tanulmányozta, hogy mennyire képesek a sérülés helyén lévő idegsejtek, és azok nyúlványai felvenni a mágneses nanorészecskéket. Habár a kísérletek még csak a kezdeti fázisuknál járnak, az eddigi eredmények nélkülözhetetlenek lehetnek a későbbi klinikai felhasználás szempontjából.
A másik munka a környéki (perifériás) idegek sérülésére koncentrált. A különböző balesetek sérültjeinek 2,8%-a szenved valamilyen környéki idegrendszeri sérülést, nem ritkán egy életre megbénítva a betegeket. A perifériás idegek közvetítik az információt az agy és a szervezet többi része között, így azok sérülése megbéníthatja mind az érzékelő-, mind a mozgató működéseket. Csak az Egyesült Államokban évi háromszázezer embert érint a felső végtagok lebénulása. A sérült idegek elviekben képesek lehetnek regenerációra. Ehhez azonban az szükséges, hogy a sérült ideg képes legyen átjutni a sérült szöveten, és újra kapcsolódjon a célszövethez (bőr, izom, stb.). Amennyiben ez a rés nagyobb néhány milliméternél, az ideg képtelen külső segítség nélkül regenerálódni. Kezelés nélkül véglegessé válik az érzékelési és a mozgató funkció lebénulása.
Jelenleg a leginkább bevált megoldást az jelenti, hogy a páciens saját, máshonnan kivett, működő idegszakaszával pótolják a hiányzó részt. Az így beültetett szövetdarab útjelzőként szolgál a benövő ideg számára, így az képes áthidalni a sérült szakaszt. Habár a módszer működik, számos hátránnyal bír. Több műtétre is szükség van, a donor szövet károsodása nem kerülhető el, ha egyáltalán sikerül megfelelő donort találni. A szintetikus szövetpótló anyagoknak is megvannak a maguk hátrányai. Egyelőre egyikük sem jobb a természetes szövetnél, és nem alkalmas négy centiméternél nagyobb rés pótlására.
A Berkeley-n kifejlesztett legújabb szintetikus szövetpótló anyag minden eddiginél jobbnak ígérkezik. Nano-mérettartományba eső polimer alapanyagú szálakból áll, melyek útjelzőként szolgálnak a növekedő idegi nyúlványok számára. Túl magán a fizikai váz-szerepen, a nanoszálak biológiailag aktív molekulákat is hordoznak, melyek tovább segítik és irányítják az idegrostok növekedését.
Az anyagot patkányokból származó idegszövet segítségével tesztelték: ha a patkány sejteket ezen a hordozón növesztették, azok nem vándoroltak át más szintetikus szövetpótló anyagokra. Az idegrostok továbbá nemcsak hogy nőttek az anyag felszínén, de irányultságuk a nanoszálak irányával is megegyezett. Ha pedig még bioaktív molekulák is jelen voltak, a növekedés ötszörös volt: az idegrost öt nap elteltével négy millimétert növekedett. Annak érdekében, hogy a módszer alkalmas legyen klinikai felhasználásra, a kutatók kidolgoztak egy új technológiát a nanoszálak gyártására is.
A legújabb anyagtudományi és nanotechnológiai kutatások, kiegészülve a molekuláris biológiai ismeretek kiteljesedésével új utakat nyithatnak az orvostudomány fejlődésében. Olyan, mindeddig elérhetetlenül távoli orvosi problémák is megoldhatóvá válhatnak általuk, mint a sérült idegek helyreállítása, mely ezidáig csak a tudományos fantasztikum szintjén volt elképzelhető.
Markó Károly
Jól ismert tény, hogy a központi idegrendszer idegsejtjei nem regenerálódnak, csak épp azt nem értjük, miért nem. A felnőttkori idegrendszer neuronjai nem rendelkeznek az önmegújítás belső képességével, ráadásul az idegrendszer másik sejttípusa, a gliasejtek olyan mikrokörnyezetet teremtenek a sérülés helyszínén, mely meggátolja a regenerációt. Kérdés, hogy vajon sikerül-e megoldást találni ezekre a problémákra még azelőtt, hogy a rendszer összes, molekuláris szintű összefüggését megértenénk.
Mauris N. De Silva és munkatársai mágneses nanorészecskéket és mágneses erőteret felhasználva igyekeznek elérni a sérült idegszövet regenerációját. "Azáltal, hogy mechanikai húzóerőnek tesszük ki a sérülés helyére benövő idegsejtek nyúlványát, talán elősegíthetjük az idegszövet regenerációját." Mechanikus úton rásegítve, talán ellensúlyozható a központi idegrendszer és a célszövet közötti szövetek gátló hatása. A kutatócsoport a látóideg, a gerincvelői idegek, valamint a retinából származó neuronok felhasználásával tanulmányozta, hogy mennyire képesek a sérülés helyén lévő idegsejtek, és azok nyúlványai felvenni a mágneses nanorészecskéket. Habár a kísérletek még csak a kezdeti fázisuknál járnak, az eddigi eredmények nélkülözhetetlenek lehetnek a későbbi klinikai felhasználás szempontjából.
A másik munka a környéki (perifériás) idegek sérülésére koncentrált. A különböző balesetek sérültjeinek 2,8%-a szenved valamilyen környéki idegrendszeri sérülést, nem ritkán egy életre megbénítva a betegeket. A perifériás idegek közvetítik az információt az agy és a szervezet többi része között, így azok sérülése megbéníthatja mind az érzékelő-, mind a mozgató működéseket. Csak az Egyesült Államokban évi háromszázezer embert érint a felső végtagok lebénulása. A sérült idegek elviekben képesek lehetnek regenerációra. Ehhez azonban az szükséges, hogy a sérült ideg képes legyen átjutni a sérült szöveten, és újra kapcsolódjon a célszövethez (bőr, izom, stb.). Amennyiben ez a rés nagyobb néhány milliméternél, az ideg képtelen külső segítség nélkül regenerálódni. Kezelés nélkül véglegessé válik az érzékelési és a mozgató funkció lebénulása.
Jelenleg a leginkább bevált megoldást az jelenti, hogy a páciens saját, máshonnan kivett, működő idegszakaszával pótolják a hiányzó részt. Az így beültetett szövetdarab útjelzőként szolgál a benövő ideg számára, így az képes áthidalni a sérült szakaszt. Habár a módszer működik, számos hátránnyal bír. Több műtétre is szükség van, a donor szövet károsodása nem kerülhető el, ha egyáltalán sikerül megfelelő donort találni. A szintetikus szövetpótló anyagoknak is megvannak a maguk hátrányai. Egyelőre egyikük sem jobb a természetes szövetnél, és nem alkalmas négy centiméternél nagyobb rés pótlására.
A Berkeley-n kifejlesztett legújabb szintetikus szövetpótló anyag minden eddiginél jobbnak ígérkezik. Nano-mérettartományba eső polimer alapanyagú szálakból áll, melyek útjelzőként szolgálnak a növekedő idegi nyúlványok számára. Túl magán a fizikai váz-szerepen, a nanoszálak biológiailag aktív molekulákat is hordoznak, melyek tovább segítik és irányítják az idegrostok növekedését.
Az anyagot patkányokból származó idegszövet segítségével tesztelték: ha a patkány sejteket ezen a hordozón növesztették, azok nem vándoroltak át más szintetikus szövetpótló anyagokra. Az idegrostok továbbá nemcsak hogy nőttek az anyag felszínén, de irányultságuk a nanoszálak irányával is megegyezett. Ha pedig még bioaktív molekulák is jelen voltak, a növekedés ötszörös volt: az idegrost öt nap elteltével négy millimétert növekedett. Annak érdekében, hogy a módszer alkalmas legyen klinikai felhasználásra, a kutatók kidolgoztak egy új technológiát a nanoszálak gyártására is.
A legújabb anyagtudományi és nanotechnológiai kutatások, kiegészülve a molekuláris biológiai ismeretek kiteljesedésével új utakat nyithatnak az orvostudomány fejlődésében. Olyan, mindeddig elérhetetlenül távoli orvosi problémák is megoldhatóvá válhatnak általuk, mint a sérült idegek helyreállítása, mely ezidáig csak a tudományos fantasztikum szintjén volt elképzelhető.
Markó Károly
