- Команда профессора KAIST Пак Чан Бом смогла расщепить вещество, вызывающее болезнь Альцгеймера.
МРТ-изображения ткани головного мозга пациентов с болезнью Альцгеймера [123RF]
[Herald Business = корреспондент Ку Бон Хёк] «Можем ли мы вылечить болезнь Альцгеймера с помощью низкочастотного магнитного поля?»
Корейский институт передовых технологий (KAIST) объявил 16-го мая, что исследовательская группа под руководством профессора Пак Чан Бома из Департамента инженерии новых материалов смогла разработать наночастицы, реагирующие на низкочастотное магнитное поле. Как заявила исследовательская группа, данная разработка позволяет расщепить агрегаты бета-амилоидных пептидов (аминокислотных соединений), которые вызывают болезнь Альцгеймера, посредством магнитного поля.
Магнитоэлектрические материалы сочетают в себе магнетизм и электрические свойства, и являются ключевыми материалами для различных электронных устройств, таких как устройства спинтроники и преобразователи. Однако у магнитоэлектрических материалов есть ограничения в части дальнейшего улучшении характеристики из-за электростатического взаимодействия протонов, которые мешают вращению электронов в атомах и их орбитальному движению (спин-орбитальные взаимодействия).
Исследовательская группа разработала гетерогенные магнитоэлектрические наночастицы, объединив феррит кобальта и феррит висмута, которые в основном используются в полупроводниковах и аккумуляторах, в структуре «ядро-оболочка». Благодаря равномерному контакту разных магнитоэлектрических материалов стало возможным создать магнитно-пьезоэлектрический эффект, который возникает на границе раздела при введении низкочастотного магнитного поля.
Ученые обратили внимание на то, что наночастицы не выделяют тепла при генерации носителей заряда в ответ на низкочастотные магнитные поля. Магнитные поля могут проникать в ткани головного мозга без проблем, и их безопасность для здоровья уже подтверждена, поскольку они используются в магнитно-резонансной томографии (МРТ).
Схематическая диаграмма магнитоэлектрической наночастицы, которая разлагает агрегаты бета-амилоида, образуя возбужденный носитель заряда в ответ на низкочастотное магнитное поле. [Предоставлено KAIST]
Когда низкочастотные магнитные поля воздействовали на наночастицы, разработанные исследовательской группой, бета-амилоидные пептиды окислялись, что не только ослабляло и разрушало сцепление агрегатов, но и нейтрализовало их нейротоксичность.
Амилоидные агрегаты обычно наблюдаются при различных дегенеративных неврологических заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, и имеют очень стабильную вторичную структуру белка благодаря регулярным водородным связям, что затрудняет его разложение.
«Так как наноматериалы, реагирующие на низкочастотное магнитное поле, менее токсичны и могут эффективно разлагать амилоидные агрегаты, реагируя с магнитными полями, у них есть потенциал для применения в медицине. Поэтому в будущем, в первую очередь, потребуются эксперименты на животных с использованием трансгенных мышей с болезнью Альцгеймера» - сказал профессор Пак Чан Бом.
Результаты исследования опубликованы 13 мая в международном академическом журнале Science Advance.
nbgkoo@heraldcorp.com