作者:埃琳娜·弗里茨，托木斯克州立大学 信用:CC0公共领域 来自俄罗斯科学院(ICG科学院)和TSU生物研究所的一组科学家已经建立了一条途径，通过这条途径，来自环境的纳米病毒和有机及无机物质进入大脑
此外，研究人员报告了一种简单廉价的方法来阻止他们的进入
该项目获得的数据将在医学和制药领域发挥重要作用，纳米粒子将越来越多地用于严重疾病的诊断和治疗
“在环境中有大量的各种化学元素及其化合物的纳米颗粒，从无害到有毒，例如重金属氧化物，”ICG国家科学院实验动物遗传资源中心主任米哈伊尔·莫什金说
“科学家已经积累了表明纳米粒子的不利影响的数据，例如，居住在离大型公路不到50米的人可能会由于纳米粒子在大脑中的积累而患上神经退行性疾病(阿尔茨海默氏症、帕金森氏症等)
" 研究人员试图确定纳米粒子是如何进入大脑的
它们不能穿透肺部和血管，因为血脑屏障将它们与大脑隔开
在啮齿动物身上进行的实验有助于计算纳米粒子的运动轨迹
研究人员将纳米粒子溶液引入实验动物的鼻腔，并使用磁共振成像(MRI)来监控它们在大脑结构中的扩散
研究表明，颗粒在三小时内出现在嗅球中
在海马、齿状回等脑结构中浓度增加，12小时后达到最大；三到四天后观察到最大负载
该运动对应于嗅觉系统的神经连接的轨迹
此外，研究人员发现，在神经纤维内移动的粒子可以穿过连接各种神经元的突触
事实证明，并不是所有的纳米粒子都能克服突触传递，例如，氧化锰能穿过突触，但二氧化硅(沙子)不能
原因是由鹿特丹伊拉斯谟大学的科学家进行的蛋白质组分析确定的；研究表明，与沙子不同，氧化锰能有效地与参与突触传递过程的AP-3蛋白结合
米哈伊尔·莫斯金说:“实验的失败往往在于获得有趣结果的过程中。”
“我们的研究人员想从纳米粒子进入大脑中获得真正的神经生物学效应
在一个实验中，老鼠的鼻子被注射了一个月的氧化锰颗粒
但是老鼠的行为没有改变
核磁共振研究显示，在这些老鼠的大脑中，没有磁性对比锰的积聚区域
进一步证实，在随后的给药过程中，将纳米颗粒单次注射入鼻腔几乎完全阻断了它们的捕获和进入大脑
这些结果引发了对影响纳米颗粒从鼻腔向大脑转运的因素的系统研究
" 有两组因素:第一组是影响覆盖嗅觉神经元末端的粘膜层状态的物质，第二组是影响嗅觉受体膜电位的物质
因此，有可能找到化合物的组合，这些化合物可以完全阻断或显著增强纳米粒子从鼻腔到大脑的转运
一个同样重要的发现是，将一些纳米粒子引入啮齿动物的鼻子，与体温迅速下降几度相对应
在这个过程中，研究人员证实了脑脊液的流出
“原来，在鼻子里，有一连串的事件
所揭示的效果对于开发新的体温调节方法和解决一个严重的问题，即治疗脑水肿具有重要意义，”米哈伊尔·莫什金说
“纳米粒子现在被引入到各种药物中，以提高它们的效率
获得的数据有助于理解这些粒子的浓度是如何增加的，以及它们是如何被引入患者体内的
" 至于进一步的研究，生物学家计划研究病毒的渗透，尤其是流感
这些信息不仅对基础科学很重要，而且对制定有助于减少流行病的预防措施也很必要
科学家们还打算进行涉及高风险职业人员、消防员和焊工的研究，以测试最近发现的阻断纳米粒子的方法
基于所获得的结果，将有可能开发出保护人们免受这种粒子的不良影响的机制
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