毫米級精度的藥物輸送至大腦

蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員開發(fā)了一種在大腦中精確濃縮和釋放藥物的方法。這使得將來有可能將精神科和癌癥藥物以及其他藥物僅輸送到醫(yī)學上需要的大腦區(qū)域。

如今，這實際上是不可能的——藥物通過血流到達整個大腦和身體，這在某些情況下會導致副作用。這種新方法是非侵入性的，利用超聲波從頭部外部控制大腦中精確的藥物輸送。神經(jīng)技術教授 Mehmet Fatih Yanik 和他的科學家團隊在《自然通訊》雜志上發(fā)表了他們的發(fā)現(xiàn)。

為了防止藥物作用于整個大腦和身體，新方法涉及特殊的藥物載體，將藥物包裹在球形脂質囊泡中，該囊泡附著在含氣體的超聲敏感微泡上。它們被注入血液中，然后被輸送到大腦。接下來，科學家們在兩階段過程中使用聚焦超聲波。聚焦超聲波已經(jīng)應用于腫瘤學中，以破壞體內精確定義的點處的癌癥組織。然而，在新發(fā)明中，科學家們以低得多的能量水平進行工作，這不會損害組織。

用聲波捕獲藥物

第一步，科學家們使用低能量超聲波使藥物載體聚集在大腦內的所需部位。“我們所做的本質上是使用超聲波脈沖，通過所需部位周圍的聲波創(chuàng)建一個虛擬籠子。隨著血液循環(huán)，它會沖洗整個大腦中的藥物載體。但是進入籠子的人不能出去吧，”雅尼克解釋道。

第二步，研究人員使用更高水平的超聲波能量使藥物載體在該部位振動。剪切力破壞藥物周圍的脂質膜，釋放藥物并被該部位的神經(jīng)組織吸收。

研究人員在大鼠實驗中證明了新方法的有效性。首先，他們將神經(jīng)抑制藥物封裝在藥物載體中。然后，利用新技術，他們成功阻斷了連接大腦兩個區(qū)域的特定神經(jīng)網(wǎng)絡?？茖W家們在實驗中證明，只有神經(jīng)元網(wǎng)絡的這一特定部分被阻斷，并且藥物不會作用于整個大腦。

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