利用「氣泡」幫忙送藥？！新研究為腦部精確藥物傳遞開啟新途徑
在最近的一項突破性研究中，蘇黎世聯邦理工學院（ETH Zurich）的科學家們展示了一種革命性的方法，能夠使用超聲波技術在老鼠大腦中的血管內導航微型載體。這項技術的應用前景令人興奮，它可能會為精確藥物傳遞到大腦特定區域的治療方法鋪平道路。
在腦腫瘤、腦出血、神經學和心理學疾病的治療中，傳統的藥物治療往往因為藥物在大腦中的全面分佈而帶來嚴重的副作用。為了克服這一挑戰，ETH Zurich的研究團隊開發了一種「微型載體」，這些載體可以在複雜的血管迷宮中被精確地導航。
這些微型載體是由「氣泡」構成，外層包裹著脂質，這些脂質與生物細胞膜的成分相似。這些氣泡的直徑約為1.5微米，並已經被用作超聲波成像的對比劑。驚人的是，研究人員展示了這些氣泡可以通過血管進行導航的能力。這些氣泡在完成任務後會自然溶解，無需額外移除。
該研究的一個關鍵成果是，研究人員能夠利用超聲波技術在老鼠大腦的血管中固定這些氣泡，並且能夠逆著血流的方向導航它們。更令人驚奇的是，他們甚至能夠指導這些氣泡穿過繁複的血管結構，多次改變方向，進入血流的最細微分支。
利用超聲波可控制氣泡走向
為了控制這些微型載體的運動，研究團隊在每隻老鼠的頭骨外安裝了4個小型換能器。這些裝置產生超聲波範圍內的振動，並以波浪形式傳播穿過大腦。在大腦的特定區域，來自不同換能器的波浪會相互增強或抵消。通過調整每個換能器的輸出，研究人員能夠精確地指導氣泡的運動。
此外，該研究還利用了二光子顯微鏡技術進行成像。在未來，研究團隊計劃使用超聲波本身進行成像，並打算提升超聲波技術以達到這一目的。
目前，這些微型氣泡尚未裝載藥物。研究團隊首先希望證明他們能夠沿著血管準確地指導這些微型載體，並證明這項技術適用於大腦。考慮到這項技術在癌症、中風和心理狀況等疾病治療中的應用前景，研究人員接下來的步驟將是將藥物分子附加在氣泡外殼上進行運輸。他們希望進一步改進這項技術，最終使其能夠應用於人類，並期待它有朝一日成為開發新型治療方法的基礎。
這項研究開闢了一條全新的道路，展示了將來醫學可能會如何利用先進技術為大腦內部的特定區域精確傳送藥物，從而為患者帶來更精準、更有效的治療方法。這項研究刊登在最新一期的《自然通訊》。
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首圖來源：Nature Communications ccBY4.0
內圖來源：Nature Communications ccBY4.0
參考論文：
1.Ultrasound trapping and navigation of microrobots in the mouse brain vasculatureNature Communications
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