Новости химической науки > Свет вместо электрического тока

Понимание механизма действия мозга – одна из самых сложных задач современной науки.

Рисунок из Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, doi: 10.1002/anie.200806093

Один из вопросов, требующих изучения – электрическая проводимость нервных клеток. Для изучения сети нейронов исследователи обычно вводят в мозг острый металлический электрод. Однако отклик нейронов не всегда соответствует полной картине нервной деятельности. Помимо этого ток может вызывать необратимые повреждение мозговой ткани из-за нежелательных электрохимических реакций.

Сотрудничество специалистов по нервной деятельности и по наноматериалам позволило разработать методику, более деликатного воздействия на мозг, позволяющую помимо этого получать более точную картину передачи нервного сигнала. В методике используются полупроводящие наночастицы, активирующие нейроны мозга при действии видимым или инфракрасным излучением.

Исследовательская группа под руководством Бена Строубриджа (Ben W. Strowbridge) и Клеменса Бурды(Clemens Burda) использовала наночастицы из селенида свинца. Полупроводниковый селенид свинца может активироваться ИК светом. Как и при работе солнечных батарей, облучение способствует переносу электронов из валентной области в зону проводимости, что приводит к разделению зарядов и образованию электрического потенциала. Инициирование полупроводниковых наночастиц лазером с соответствующей длиной волны приводит к генерации электрического поля, которое может стимулировать нейроны мозга крысы, позволяя получить картину с хорошим временным разрешением.

Отработка новой методики на обонятельных клетках и клетках гиппокампа (часть головного мозга, ответственная за взаимодействие долгой и короткой памяти) показала, что наночастицы не оказывают токсичного действия на клетки и не повреждают их.

Источник: Angew. Chem. Int. Ed. 2009, 48, doi: 10.1002/anie.200806093

метки статьи: #биохимия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #нанотехнологии, #физическая химия