蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)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(xué)上需要的大腦區(qū)域。
如今，這實(shí)際上是不可能的——藥物通過血流到達(dá)整個(gè)大腦和身體，這在某些情況下會(huì)導(dǎo)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(shù)教授 Mehmet Fatih Yanik 和他的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)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(gè)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(zhì)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(xué)家們?cè)趦呻A段過程中使用聚焦超聲波。聚焦超聲波已經(jīng)應(yīng)用于腫瘤學(xué)中，以破壞體內(nèi)精確定義的點(diǎn)處的癌癥組織。然而，在新發(fā)明中，科學(xué)家們以低得多的能量水平進(jìn)行工作，這不會(huì)損害組織。
用聲波捕獲藥物
第一步，科學(xué)家們使用低能量超聲波使藥物載體聚集在大腦內(nèi)的所需部位。“我們所做的本質(zhì)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(gè)虛擬籠子。隨著血液循環(huán)，它會(huì)沖洗整個(gè)大腦中的藥物載體。但是進(jìn)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(dòng)。剪切力破壞藥物周圍的脂質(zhì)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(shí)驗(yàn)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(shù)，他們成功阻斷了連接大腦兩個(gè)區(qū)域的特定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)中證明，只有神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的這一特定部分被阻斷，并且藥物不會(huì)作用于整個(gè)大腦。
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