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超声波如何帮助抑制帕金森病?s

健康 89xy 4周前 (09-30) 19次浏览

开发治疗阿尔茨海默氏症、帕金森氏症和其他破坏大脑的疾病的有效药物有两个主要障碍。第一个是克服血脑屏障,第二个是将药物输送到精确的位置,并确保它不会扩散到大脑的其余部分。

超声波如何帮助抑制帕金森病?s

一项新的研究发现了一种在帕金森病患者大脑中定位更精确位置的方法。

现在,一种使用超声波束和微泡的新方法可能是一种无创的方法,可以将药物安全地输送到大脑中的精确位置。

这项技术被称为聚焦超声(FUS),有望打开数千种药物的大门,如果这些药物能够穿过血脑屏障,就可以治疗一系列脑部疾病。

纽约市哥伦比亚大学的科学家开发了这种FUS装置,他们现在已经证明,这种装置有助于抑制早期帕金森病的发展,并改善小鼠的大脑功能。

他们在最近的《控制释放杂志》研究论文中描述了这一结果。

FUS技术暂时打开大脑特定部位的血脑屏障,让药物到达该部位。

打开血脑屏障

血脑屏障是为大脑和中枢神经系统其他部分提供营养的血管的一个复杂特征。

这种屏障防止病原体和潜在的有害物质从血流中进入大脑的实质或功能组织。

FUS技术通过头骨向大脑中的精确位置发射超声波脉冲。当脉冲遇到科学家注入血液的微泡时,它们会导致微泡在微小血管的壁之间振荡。

振荡微泡导致该部位血脑屏障渗透性可逆增加。

当FUS光束停止时,微泡停止振荡,通过血脑屏障的临时通道关闭。

FUS将基因和蛋白质送入大脑

在最近的研究中,该团队专注于帕金森氏病。他们展示了他们可以利用FUS穿过血脑屏障传递改变大脑的基因和蛋白质。

一旦越过屏障,基因和蛋白质部分恢复了大脑中的多巴胺释放途径。失去制造多巴胺的能力是帕金森病的早期特征,多巴胺是一种对控制运动至关重要的化学信使。

研究人员还发现,小鼠帕金森病的一些行为症状有所减轻。

“我们在大脑中发现了行为和解剖神经元的改善,”Elisa Konofagou说,他是该研究的资深作者之一,也是生物医学工程和放射学教授。

科诺法古教授说,她和她的团队是第一个使用现有药物来恢复早期帕金森病多巴胺释放途径的人。

美国食品和药物管理局(FDA)刚刚授予研究人员研究设备豁免,以便他们可以对其进行安全性测试,将其作为向阿尔茨海默病患者输送药物的一种方式。

用于家庭治疗的便携式系统

科诺法古教授的团队是美国唯一一个获得FDA批准使用超声波打开血脑屏障的小组。在这个领域工作的其他人使用纳米粒子来打开血脑屏障或核磁共振成像来指导手术。

科诺法戈教授和她的团队开发的FUS设备更小、更快、更便宜。它使用一个单元件换能器,而不是容纳1000多个元件的头盔。此外,它的“神经导航系统”不需要磁共振成像。该小组将它比作神经外科医生使用的那种,只是它使用超声波换能器而不是手术器械。

该团队设想了一种便携式FUS系统,医生可以轻松地在医院的病人房间里来回走动,有一天甚至可以进出他们的家。此外,治疗时间仅持续约半小时,而不是磁共振成像引导手术所需的3或4小时。

在阿尔茨海默氏症患者身上进行试验后,科诺法古教授计划在帕金森氏症患者身上测试这种设备。

“我们能够抑制神经退化的快速发展,同时改善神经元功能。我们希望我们的研究将为中枢神经系统疾病的早期治疗开辟新的治疗途径。”

Elisa Konofagou教授


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