新的非侵入性技术可以控制穿过血脑屏障的分子的大小

由ELISA Konofagou（哥伦比亚工程）生物医学工程和放射学副教授开发的一种新技术，首次展示了穿透血脑屏障（BBB）的分子的大小可以使用声压来控制 - 压力 - 压力超声波光束 - 让特定分子通过。该研究发表于7月份问题脑血流与新陈代谢杂志杂志。

Konofagou说:“这是一项重要的突破，使药物精确、无创、安全地运送到大脑的特定部位，可能有助于治疗帕金森和阿尔茨海默氏症等中枢神经系统疾病。”美国国立卫生研究院(National Institutes of Health Research)项目拨款(R01)刚刚又追加了222万美元，延长了四年。该奖项是为了确定微泡在通过血脑屏障控制药物安全性和有效性方面的作用，并在治疗帕金森氏病方面有特殊应用。

最小的，所有的大分子药物目前都不渗透血脑屏障坐在血管床和脑组织之间。“结果，”konofagou解释说：“所有中枢神经系统疾病都仍然是最佳的。例如，我们知道帕金森病将通过向神经元递送治疗分子来受益，以妨碍他们的缓慢死亡。但是因为几乎不可渗透的屏障，这些药物只能通过直接注射到达脑，并且需要麻醉并钻头，同时也增加了感染的风险并限制注射部位的遗迹。并且经颅期注射很少有用 - 只有十分之一成功的。”

集中超声与蛋白质或脂质壳涂覆的微泡 - 气体填充的气泡 - 继续是唯一可以安全地渗透BBB的唯一技术。当通过超声波束击中微泡时，它们开始振荡，并且根据压力的大小，继续振荡或塌陷。虽然研究人员发现聚焦超声与微泡空化组合可以成功地用于在BBB上递送治疗药物，但几乎所有早期的研究都限于一种商业上可获得的一种特定剂，并且广泛使用临床上的超声波对比度代理商。Konofagou和她的团队相信有一种方法可以诱导尺寸控制的BBB开放，使更有效的方法改善局部脑药输送。

Konofagou以海马体(大脑的记忆中心)为目标，给予不同大小的糖分子(右旋糖酐)。她发现，荧光成像证实，更高的声压会导致更大的分子聚集到海马体中。这表明,超声束的压力可以调节的大小取决于药物需要交付给大脑:所有变异大小的分子能够穿透了障碍,但不同的压力,例如,较低的压力和更大的小分子分子压力较高。

Konofagou说:“通过这项研究，我们首次能够证明，我们可以通过使用声压来控制血脑屏障的开口大小。”“我们还了解了更多与不同大小药物的转血脑屏障传递相关的物理机制，了解血脑屏障机制将有助于我们开发针对药物大小的聚焦超声治疗方案。”

Konofagou和她的超声弹性成像实验室计划继续在一系列模型中继续处理阿尔茨海默氏症和帕金森，并希望在未来五年内在临床试验中测试其技术。

“认为在21世纪我们现在仍然没有想法来治疗大多数大脑疾病，”这是令人恐惧的，“Konofagou增加了。“但我们真的很兴奋，因为我们现在有一个可以改变具有神经系统疾病诊断的当前可怕预测的工具。”

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