Ультразвуковые микропузырьки: революция в лечении

к Клаус Мюллер
5 Комментарии
ultrasound microbubbles

Значительное революционное исследование продемонстрировало способность контролировать микропузырьки, управляемые ультразвуком, в кровеносных сосудах головного мозга. Этот инновационный метод предлагает целенаправленный, минимально инвазивный метод лечения заболеваний головного мозга, включая опухоли и психические расстройства, потенциально сводя к минимуму побочные эффекты, обычно связанные с лекарствами. Источник: SciTechPost.com

Исследователи из ETH Zurich впервые успешно продемонстрировали управление микротранспортными средствами через кровеносные сосуды головного мозга у мышей с помощью ультразвука. Это достижение открывает двери для точной доставки лекарств.

За последние годы команда ETH Zurich разработала метод управления микротранспортными средствами с помощью ультразвука, который теперь доказал свою эффективность в воздействии на мозг. Эти микротранспортные средства, представляющие собой, по сути, безвредные газовые пузырьки, которые растворяются после миссии, смогут в будущем доставлять лекарства непосредственно в целевые области мозга, повышая эффективность лекарств и уменьшая побочные эффекты.

Лечение таких заболеваний, как опухоли головного мозга, кровоизлияния и различные неврологические и психологические проблемы, является сложной задачей с помощью лекарств, что часто приводит к серьезным побочным эффектам из-за того, что лекарства воздействуют на весь мозг. Благодаря этому новому исследованию есть оптимизм в отношении более локализованной системы доставки лекарств, использующей мини-транспортеры, перемещающиеся по сложной сети кровеносных сосудов мозга.

Сотрудничество ETH Zurich, Цюрихского университета и Университетской клиники Цюриха знаменует собой первый случай проведения микротранспорта через сосуды головного мозга животного с помощью ультразвука.

Сложное кровоснабжение мозга делает эту задачу сложной задачей. Фото: Библиотека научных фотографий / Фрэнсис Лерой

Ультразвук против магнетизма

Ультразвук по сравнению с навигацией по магнитному полю имеет заметные преимущества. Профессор Даниэль Ахмед из ETH Zurich, ведущая фигура в исследовании, отмечает, что безопасность ультразвука и глубокое проникновение в тело являются его значительными преимуществами.

Для этой цели Ахмед и его команда использовали покрытые липидом и наполненные газом микропузырьки, повторяющие мембраны биологических клеток. Эти микропузырьки диаметром около 1,5 микрометров уже используются в ультразвуковой визуализации в качестве контрастных веществ.

Преимущества микропузырьков, контролируемых ультразвуком

Как продемонстрировали исследователи, эти микропузырьки могут перемещаться по кровеносным сосудам. «Эти везикулы, уже одобренные для использования человеком, вероятно, означают, что наша технология получит одобрение и применение в лечении людей быстрее, чем другие разрабатываемые микротранспортные средства», — заявляет Ахмед, получивший стартовый грант от Европейского исследовательского совета ERC в 2019 году для этого проекта.

Изображение кровеносных сосудов головного мозга с скоплениями микротранспортных средств оранжевого цвета (изображение при микроскопии). Фото: Дель Кампо Фонсека и др., Nature Communications 2023, под редакцией ETH Zurich.

Еще одним преимуществом является растворение микропузырьков в организме после выполнения своей задачи. Напротив, магнитная навигация требует биоразлагаемых магнитных микротранспортных средств, разработка которых является сложной задачей. Микропузырьки команды ETH Zurich маленькие и гладкие, что помогает им перемещаться по узким капиллярам, как объяснила Алексия Дель Кампо Фонсека, докторант из группы Ахмеда и ведущий автор исследования.

Навигация против кровотока

Ахмед и его команда провели годы в лаборатории, разрабатывая этот метод навигации по микропузырькам. Сотрудничая с Цюрихским университетом и университетской больницей Цюриха, они успешно протестировали его на сосудах головного мозга мышей. Введенные микропузырьки естественным образом текут вместе с кровотоком, но команда использовала ультразвук, чтобы контролировать и направлять их против кровотока, даже через сложные сосудистые пути.

Для управления микротранспортом к черепам мышей прикрепляли датчики, генерирующие ультразвуковые колебания. Эти вибрации взаимодействуют в мозге, усиливая или подавляя друг друга в определенных точках. Команда использовала сложную технику для настройки выходных сигналов каждого датчика, отслеживаемых с помощью изображений в реальном времени.

Заглядывая вперед

Для визуализации в этом исследовании использовалась двухфотонная микроскопия. В планы на будущее входит совершенствование ультразвуковой технологии для этой цели.

На этом этапе исследования микропузырьки не содержали лекарств. Целью было установить их способность ориентироваться в кровеносных сосудах и пригодность для использования в мозге. Впереди многообещающие медицинские применения, особенно в лечении рака, инсульта и психического здоровья. Следующий этап предполагает прикрепление молекул лекарства к пузырькам для транспортировки с целью разработки метода, применимого для лечения людей.

Ссылка: «Ультразвуковой захват и навигация микророботов в сосудах головного мозга мыши», Алексия Дель Кампо Фонсека, Хаим Глюк, Жанна Дру, Ян Ферри, Кэрол Фрей, Сюзанна Вегенер, Бруно Вебер, Мохамад Эль Амки и Даниэль Ахмед, 21 сентября 2023 г., Природные коммуникации.
DOI: 10.1038/s41467-023-41557-3

Часто задаваемые вопросы (FAQ) об ультразвуковых микропузырьках

В чем заключается прорывное открытие в области ультразвуковых микропузырьков?

Прорывом стало использование микропузырьков под ультразвуковым контролем для перемещения по кровеносным сосудам головного мозга. Этот метод предлагает целенаправленный, менее инвазивный метод лечения заболеваний головного мозга, таких как опухоли и психологические расстройства, потенциально снижая побочные эффекты лекарств.

Как ультразвуковые микропузырьки действуют на мозг?

Исследователи разработали метод управления микротранспортными средствами, которые по существу представляют собой газонаполненные микропузырьки, через кровеносные сосуды головного мозга с помощью ультразвука. Эти микропузырьки могут быть снабжены лекарствами, позволяющими точно доставлять лекарства в определенные области мозга.

Каковы потенциальные преимущества этой ультразвуковой технологии микропузырьков?

Эта технология может значительно улучшить лечение заболеваний головного мозга, обеспечивая более локализованный подход к доставке лекарств. Он потенциально может повысить эффективность лекарств, одновременно уменьшая их побочные эффекты, особенно при лечении опухолей головного мозга, кровоизлияний и неврологических заболеваний.

Чем ультразвук отличается от других технологий навигации по микропузырькам?

Ультразвук имеет ряд преимуществ перед другими навигационными технологиями, такими как магнитные поля. Он широко используется в медицинской сфере, безопасен и может проникать глубоко в организм. Это делает его пригодным для проведения микропузырьков через сложную сеть кровеносных сосудов головного мозга.

Каковы планы на будущее в отношении этой ультразвуковой технологии микропузырьков?

Ближайший план состоит в том, чтобы прикрепить молекулы лекарства к этим микропузырькам для транспортировки лекарств. Исследователи стремятся усовершенствовать эту технологию для использования на людях, надеясь, что она приведет к разработке новых методов лечения рака, инсульта и психологических состояний.

Подробнее об ультразвуковых микропузырьках

Вам также может понравиться

5 Комментарии

СараЛи91 1ТП2Т - 1ТП3Т

Удивительно, как наука всегда находит новые способы лечения болезней, особенно таких сложных, как здоровье мозга. Очень надеюсь, что это поможет людям с опухолями и прочим.

Отвечать
Майк_Джей 1ТП2Т - 1ТП3Т

вау, это супер крутая вещь! Никогда не думал, что ультразвук может производить подобные вещи в мозге.

Отвечать
ЛюбопытныйКошка 1ТП2Т - 1ТП3Т

читал об ультразвуке и магнетизме, все еще в замешательстве, но похоже, что ультразвук - лучший вариант? наука дикая, чувак.

Отвечать
HealthWatcher 1ТП2Т - 1ТП3Т

интересно, сколько времени пройдет, прежде чем эту технологию можно будет использовать на людях? кажется, что это меняет правила игры в медицине.

Отвечать
TechGeekРон 1ТП2Т - 1ТП3Т

Должен сказать, я впечатлен работой ETH Zurich. Они всегда в авангарде технологических инноваций, но это уже следующий уровень.

Отвечать

Оставить комментарий

* Используя эту форму, вы соглашаетесь с хранением и обработкой ваших данных на этом сайте.

1ТП1Т — веб-ресурс, посвященный предоставлению актуальной информации о быстро меняющемся мире науки и технологий. Наша миссия — сделать науку и технологии доступными для всех через нашу платформу, объединяя экспертов, новаторов и ученых, чтобы поделиться своими знаниями и опытом.

Подписаться

Подпишитесь на мою рассылку, чтобы получать новые сообщения в блоге, советы и новые фотографии. Давайте оставаться в курсе!

© 2023 1ТП1Т

ru_RUРусский