Сенсор глутамата может предсказать приступ мигрени и контролирует эффективность лекарств

Эксайтотоксичность глутамата* — это патология, при которой чрезмерная концентрация глутамата может вызвать повреждение и дегенерацию нейронов. Он также был связан с механизмами вторичных повреждений при травмах спинного мозга. Обычные биоаналитические методы, используемые для характеристики уровня глутамата, такие как микродиализ, имеют низкое пространственно-временное разрешение, что затрудняет понимание этого динамического события.

Специалисты университета Пердью разработали миниатюрный, имплантируемый в спинной мозг сенсор, который быстро и точно отслеживает концентрацию глукомата у пациентов с травмой позвоночника и заболеванием мозга. Этот гибкий датчик изготавливается из нанокомпозитных чернил на основе платиновых наночастиц с помощью 3D-печати и лазерной микрообработки.

Такой сенсор может использоваться для мониторинга эффективности лекарственных препаратов, а также предсказания наступления мигрени у человека.

Информация о разработке была опубликована в онлайн-издании ScienceDirect.

Поврежденные нервные структуры позволяют глутамату просачиваться в пространство вне клеток, вызывая их чрезмерное возбуждение и последующее повреждение. Заболевания мозга, в том числе болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, также показывают повышенный уровень глутамата.

До настоящего времени устройства для контроля глукомата не были достаточно чувствительными, быстрыми или доступными по цене. Появление подобного сенсора поможет исследователям изучить, как происходят травмы спинного мозга и как развиваются болезни мозга.

При тестировании на животных устройство мгновенно фиксировало возникновение резких всплесков концентрации глукомата, чем значительно отличалось от показателей стандартных устройств, при использовании которых исследователи должны ждать 30 минут для получения данных после повреждения спинного мозга.

* Эксайтотоксичность — патологический процесс, ведущий к повреждению и гибели нервных клеток под воздействием нейромедиаторов.

 Глутамат (соль глутаминовой кислоты) — наиболее распространённый возбуждающий нейротрансмиттер в нервной системе позвоночных.