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脉冲式超声改善了向小鼠大脑的药物输送

目前,科学家使用超声波的长波脉冲来传递药物,这可能会引起副作用。帝国理工的这些关于短波脉冲的新发现可能对如何使用药物来帮助阿尔茨海默氏症和其他神经系统疾病的患者产生影响。

像阿尔茨海默氏症这样的神经系统疾病可能很难用药物治疗,因为它们通常被称为血脑屏障(BBB)的保护膜所阻断。该层围绕大脑中的血管,几乎没有分子从血液传递到大脑。这可以保护大脑免受有害物质的侵害,但也可以阻止药物到达可以发挥作用的地方。

一种研究途径是撬开血脑屏障,使药物进入大脑。这是通过在向大脑施加长波超声辐射脉冲之前,给小鼠注射微小的气泡或“微气泡”来实现的。

超声波脉冲改变血管中的压力,导致微泡膨胀和收缩。当他们这样做时,他们轻轻地撬开BBB。

但是,长脉冲一次至少持续十毫秒,这可能会引起副作用。BBB保持开放的时间越长,组织损伤和有害分子到达大脑的机会就越大。

现在,在放射学发表的一项新研究中主要作者James Imperial的Dr. Choi及其同事将长波超声与短波,更快的超声脉冲进行了比较。他们发现他们的新技术比目前的方法更有效,并且可能更安全。

该研究由伦敦帝国学院领导,并由阿尔茨海默氏症研究英国资助。

帝国理工学院生物工程系的主要作者崔博士说:“我们现在发现了一种看似有效的方法,可以将潜在有效的药物运到需要的地方。”

研究人员向28只小鼠注射了微泡,然后对14只小鼠使用了短波脉冲,而对另外14只使用了长波脉冲。

他们发现,短波脉冲有效地将药物输送到整个大脑,而不会因长波而引起周围的组织损伤。BBB还可以在十分钟之内恢复到其通常的关闭状态,从而最大程度地减少了潜在的损坏。

崔博士解释说:“血脑屏障打开起来相对简单,但是目前的技术无法安全地这样做-这就是为什么我们无法在没有副作用的情况下将其用于人类的原因。”

研究人员说,新发现最终可能会导致在阿尔茨海默氏症,脑癌和其他涉及脑部疾病的病例中将药物运至人脑的新技术。

崔博士说:“经过进一步研究,我们使用超声波的新方法可以从字面上为我们以前忽略的各种药物打开大脑。

”许多在实验室环境下看起来很有希望的潜在药物从未在人类中使用过。 -可能是因为在人类中使用它们时,它们被血脑屏障所阻挡。

英国阿尔茨海默氏症研究部门负责人Sara Imarisio博士说:“目前,英国有55万多人患有阿尔茨海默氏症,目前尚无任何减慢或阻止这种疾病的治疗方法,我们迫切需要进行研究以帮助改变生命的药物。

“虽然血脑屏障可以保护大脑免受损伤和感染,但确实很难将治疗方法引入大脑。尽管这项研究探索了如何穿透血脑屏障的方法是在小鼠中进行的,但这是技术研发之前的关键步骤像这样可以在人们身上进行测试。

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