Университет Вирджинии ученые являются пионерами использования фокусированного ультразвука для Defy защитный барьер мозга, чтобы врачи могли, наконец, доставит множество процедур прямо в мозг в бою неврологических заболеваний. Этот подход, исследователи надеются, может революционизировать лечение Для условия от болезни Альцгеймера до эпилепсии до опухоли мозга … и даже помочь устранить разрушительные повреждения, вызванные инсультом.
Ричард Х. Прайс, доктор философии, школы Ува медицины и Инженерной школы, использует сфокусированные звуковые волны, чтобы преодолеть естественное «гематоэнцефалический барьер», который защищает мозг от вредных патогенов. Его подход направлен на нарушение только барьер, где это необходимо, и только при необходимости, а затем доставить лечение в изысканно точной моды.
«Гематоэнцефалический барьер является одним из величайших, если не величайший, вызов для доставки лекарственных средств для центральной нервной системы», — пояснил цене. «Эволюция дала нам этот барьер, потому что центральная нервная система нуждается в защите. Проблема сейчас мы хотим поставить что-то на эти клетки и эволюция уже миллионы и миллионы лет, чтобы оптимизировать решение, чтобы остановить его. … Поэтому я пытаюсь обойти биологии с физикой».
Большой потенциал сосредоточен УЗИ
Сфокусированный ультразвук фокусирует звуковые волны внутри мозга много, как увеличительное стекло может фокусировать свет, позволяя врачам манипулировать ткани, не врезаясь в череп. Магнитно-резонансная томография (МРТ), между тем, позволяет им смотреть, что происходит внутри мозга в реальном времени. В то время как цена, биомедицинский инженер, разрабатывает свои методики в лаборатории, врачи уже используют технологии для того чтобы обработать условия, такие как тремор Паркинсона.
Чудеса цене на специфичность подхода. «С МРТ, мы можем взглянуть на цель, будь то опухоли мозга или, может быть, это часть мозга, которую мы хотим сделать генотерапии, и мы можем выбрать его, мы можем на самом деле сделать план лечения и сказать, Мы только хотим открыть [гематоэнцефалический] барьер есть. Остальные 95% мозга, мы даже не трогать», — сказал Прайс, директор по исследованиям сфокусированного ультразвука Центр Уфа по. «Тогда, когда мы применяем ультразвук, он открывает шлагбаум там в течение нескольких часов. Это позволяет нам получить генная терапия в поперечнике, а затем закрывает его, естественно.»
Доставки Генной Терапии
Генная терапия введена через сфокусированного ультразвука существенно перепрограммировать дефектные клетки.
Для опухолей головного мозга, цена является изучение возможности использования фокусированного ультразвука для доставки генной терапии через «глубокий проникающий наночастиц».Наночастицы, разработанные коллаборационистов цене в Университет Джонса Хопкинса, «специально разработаны, чтобы очень хорошо проникают в ткани», — сказал он. Проблема была транспортировать их туда, где они нужны, чаще глубоко внутри мозга, и цена говорит сфокусированный ультразвук держит ответ.
Его решением является использование сфокусированных звуковых волн на открытых пространствах между клетками в ткани. «Это не поможет нам, если вы не можете добраться до нейрона это 50 микрон», — сказал он. «Так, что становится инженерно-транспортной проблемы».
В дополнение к поставке терапии, сфокусированный ультразвук может «условие» пристрелнную ткань для того чтобы повысить эффективность доставки генов в пять раз, цена нашла. Эта функция представляет собой «простой и эффективной стратегии», чтобы увеличить преимущества наночастиц, он и его коллеги сообщают в научной статье.
Улучшение Исходов Инсульта
Для инсульт-состояние, которое часто бывает очень сильной, когда это не смертельно, цена призван помочь мозгу самовосстановлению. Он будет делать это с помощью сфокусированного ультразвука, чтобы поставить «молекул хоминга» изнутри поврежденные участки набирать нейральные стволовые клетки, чтобы сделать ремонт. Для этого, его команда разработала инновационный метод, называемый «sonoselective трансфекция», что предотвращает открытие гематоэнцефалический барьеры в мозгах, которые уже находятся под угрозой.
«С инсультом, там очень много усилий, чтобы попытаться спасти как можно больше нервной ткани, делая вещи, как генная терапия», — сказал он. «В нашей лаборатории, мы думали, ну, может быть, мы сможем доставить лечение для клеток, которые нуждаются в этом, без нарушения гематоэнцефалического барьера. И мои ученики в основном разобрался, как это сделать.»
Это понятие помогает организму исцелить себя, используя сфокусированный ультразвук для того чтобы активировать иммунную реакцию, могут быть полезными в лечении рака, а также. «Мы хотели бы, чтобы иметь возможность положить что-то в этих [опухоли] клетки, которые затем позволят им начать набирать иммунных клеток в опухоли», — сказал он. «Мы имеем много доказательств того, что мы можем, мы можем сделать некоторые интересные вещи с помощью ультразвука по отношению к внутренней ландшафт этих опухолей.»
Цена, отдела Уфа по биомедицинской инженерии, подчеркивает, что его работы еще рано, но он очень рад быть создание новых методов, которые могли бы изменить сколько основных заболеваний, которые лечатся в не слишком отдаленном будущем.
«У нас были хорошие результаты [исследования] до сих пор. Но то, что я, как инженер, увлечься все эти инструменты, которые мы сделали», — сказал он. «Вы можете использовать эти инструменты для всех этих различных приложений. Мы думаем, что есть много действительно интересных возможностей».