Наноматериалы используются во множестве новых приложений, таких как целевые фармацевтические препараты или для поддержки других материалов и продуктов, таких как датчики, устройства для сбора и хранения энергии. Команда инженерной школы Маккелви при Вашингтонском университете в Сент-Луисе использует наночастицы в качестве нагревателей, чтобы управлять электрической активностью нейронов мозга и кардиомиоцитов сердца.
Результаты, опубликованные 3 июля 2021 года в журнале Advanced Materials, могут быть перенесены на другие типы возбудимых клеток и послужат ценным инструментом в нано-нейроинженерии.
Srikanth Singamaneni, материалы ученые и Барани Раман, биомедицинские инженеры, и их команды сотрудничали, чтобы разработать неинвазивные технологии, которая подавляет электрическую активность нейронов использования polydopamine (PDA) наночастицы и ближний инфракрасный свет. Отрицательно заряженные наночастицы PDA, которые избирательно связываются с нейронами, поглощают ближний инфракрасный свет, который создает тепло, которое затем передается нейронам, подавляя их электрическую активность.
«Мы показали, что можем подавлять активность этих нейронов и останавливать их срабатывание не только включаться и выключаться, но и поэтапно», — сказал Сингаманени, профессор Lilyan & E. Lisle Hughes с факультета машиностроения и материаловедения. «Контролируя интенсивность света , мы можем контролировать электрическую активность нейронов. Как только мы остановим свет, мы сможем полностью вернуть их обратно без каких-либо повреждений».
Помимо их способности эффективно преобразовывать свет в тепло, наночастицы КПК обладают высокой биосовместимостью и биоразлагаемостью. В конечном итоге наночастицы разлагаются, что делает их удобным инструментом для использования в экспериментах in vitro и in vivo в будущем.
Источник — aobe.