Травма головного мозга (ТГМ) остаётся одной из самых актуальных проблем здравоохранения, ежегодно оставляя миллионы людей с постоянными нарушениями. Когда мозг подвергается внезапному удару — например, при падении, автомобильной аварии или спортивной травме — это вызывает воспаление, окислительный стресс и повреждение нервов, которые продолжаются долгое время после первоначальной травмы. Несмотря на десятилетия исследований, традиционные методы диагностики и лечения часто сталкиваются с такими ограничениями, как плохое обнаружение и неэффективная доставка лекарств.
В недавнем исследовании группа учёных под руководством профессора Юн Хак Кима из Департамента анатомии и Департамента биомедицинской информатики Медицинской школы Пусанского национального университета (Республика Корея) обобщила последние достижения в области тераностических наноматериалов. Это инженерные наночастицы, которые могут одновременно диагностировать и лечить ТГМ. Исследование было опубликовано в Journal of Nanobiotechnology 29 октября 2025 года.
Обзор подчёркивает передовые разработки, которые могут доставлять лекарства точно туда, где произошло повреждение, одновременно отслеживая биологические изменения внутри мозга. Тераностические наноматериалы работают, объединяя две традиционно раздельных цели: с одной стороны, они могут транспортировать нейропротекторы или противовоспалительные препараты через естественные защитные механизмы мозга; с другой — они действуют как датчики, показывая, как ткани реагируют на лечение в режиме реального времени.
Эти материалы можно настроить так, чтобы они реагировали на биологические сигналы, такие как кислотность, окислительный стресс или активность ферментов, которые в изобилии присутствуют в повреждённой ткани мозга.
«Тераностические наноматериалы имеют большой потенциал для практического клинического применения в лечении ТГМ. Эти многофункциональные наноплатформы могут обеспечить персонализированные и минимально инвазивные стратегии лечения, одновременно диагностируя тяжесть травмы, доставляя целенаправленные терапевтические средства и отслеживая восстановление в режиме реального времени», — говорит профессор Ким.
Обзор проливает свет на различные нанотерапевтические подходы, включая ПЭГилированные полистирольные наночастицы, пористые кремниевые наночастицы, наночастицы с углеродными точками, дендритные наночастицы, липидные наночастицы (ЛНЧ) и наночастицы на основе сиРНК. Все они продемонстрировали повышенную нейропротекцию и целенаправленную доставку лекарств при ТГМ. Среди обсуждаемых технологий ЛНЧ могут нацеливаться на повреждённую ткань и высвобождать нейропротекторные молекулы с эффективностью, а наноферменты с углеродными точками действуют как искусственные ферменты для нейтрализации вредных реактивных молекул.
Кроме того, наносенсоры, такие как пептидные, нацеленные на внеклеточный матрикс, полимерные и фибриногеновые, а также биомаркер-чувствительные, могут помочь в диагностике и мониторинге прогрессирования ТГМ в режиме реального времени.
Недавние достижения направлены на объединение этих нанотехнологий с искусственным интеллектом и биоинженерией для создания адаптивных систем лечения.
«Безопасность и биосовместимость остаются центральными проблемами перед клиническим внедрением. Поэтому рациональный дизайн наноматериалов, которые могут безопасно разлагаться в ответ на изменения pH или активности ферментов, может помочь снизить риски хронического накопления и обеспечить более безопасное долгосрочное клиническое применение», — говорит профессор Ким.
В конечном счёте исследователи считают, что эти достижения могут революционизировать лечение нейротравм, позволяя врачам быстрее диагностировать ТГМ, безопаснее проводить лечение и непрерывно отслеживать восстановление. Объединяя диагностику и терапию в единую интеллектуальную систему, тераностические наноматериалы могут открыть новую эру персонализированной медицины мозга, которая предложит пациентам лучшие результаты и новую надежду на выздоровление.
«Наше исследование прокладывает путь к разработке индивидуальных, минимально инвазивных и непрерывно контролируемых терапий, улучшая результаты восстановления и качество жизни пациентов с ТГМ», — заключает профессор Ким.
Предоставлено Пусанским национальным университетом.