Фемтосекундные лазерные импульсы «приварили» аксон одного нейрона к телу другого
Канадские исследователи разработали метод «сварки» нейронов с помощью лазера. До этого принудительно соединить аксон одной нервной клетки с телом другой никому не удавалось. Отчет о разработке опубликован в журнале Scientific Reports. Инженеры из Университета Альберты использовали в своем эксперименте околоинфракрасный лазер. Они поместили два изолированных нейрона в питательную среду и подвели аксон одного из них к телу другого. Затем в место их контакта с точностью 0,5 микрометра подавали фемтосекундные лазерные импульсы интенсивностью 1,7*1012 ватт на квадратный сантиметр.
Лазерный луч вызвал ионизацию наружного слоя мембран нейронов. Высокая плотность ионов и электронов в фокусе лазера привела к сверхбыстрой обратимой дестабилизации липидов мембран и разорвала связи между их гидрофобными участками. В месте дефекта липидного слоя мембраны нейронов объединились, прочно соединив клетки.
Результаты удалось воспроизвести, соединяя разные количества различных типов нейронов в небольшие сети. Клетки оставались жизнеспособными, а соединения - достаточно прочными, чтобы не разрываться при принудительном перемещении «сваренных» нейронов в питательной среде.
По словам руководителя исследования Нира Качинского (Nir Katchinskiy), в существующем виде разработка предназначена в первую очередь для ученых-нейробиологов, которые с ее помощью смогут прицельно соединять интересующие их нейроны. В перспективе возможно ее применение для восстановления поврежденных нервных волокон.
Научный руководитель Качинского и соавтор работы Абдул Элеззаби (Abdul Elezzabi) также отметил, что в его лаборатории изучается применение фемтосекундного лазера в исследовании и лечении рака мозга, простаты и глаза.