可生物降解超声波打开血脑屏障

一种新的、比以前的设备更强大的生物降解的超声波可以使脑癌消退，康涅狄格大学在6月14日的《科学进展》杂志上发表了一篇文章

根据美国癌症协会的数据，美国每年有超过24000人受到脑癌的影响，2023年将有超过18000名美国人死于脑癌

当有人诊断为恶性脑瘤时，通常会进行外科手术，然后使用化疗来缓解癌症的后遗症但是，脑癌特别是对血液治疗有抵抗力，因为血管的边缘会传播巨大的分子，这些分子可能会阻碍血液循环这些药物主要用于杀死脑癌细胞和治疗其他脑部疾病的化疗药物和其他治疗药物众所周知，一种安全有效的方法是使用超声波来摇动细胞，以打开足够大的孔隙，从而降低药物的压力

但通过厚的人乳头乳头乳头获得了更多的刺激一般来说，多功能超声波设备最好是在肿瘤部位放置并小心放置，并在医院进行化疗后立即使用核磁共振成像仪这个过程需要五六个小时，强大的超声波可能会破坏问题它通常不止一次，尽管大多数侵袭性脑癌患者都会接受数月的化疗每次在病人接受血液治疗时应用超声波会更有效但由于核磁共振超声处理的数量很多，它被重新格式化了

医学工程师Thanh Nguyen说：“我们可以通过在大脑中使用植入的设备来避免所有这些。”“我们可以反复使用它，让血液穿透胸腔，杀死肿瘤细胞。”这是一种商用的可植入超声波设备，但它是由可能对人体有害的陶瓷材料制成的，必须在治疗完成后紧急清除

Nguyen的实验室专门生产可生物降解的压电聚合物压电是指当小电流通过压电时，材料会振动它们在植入大脑之前已经构建了安全、可生物降解的压电陶瓷，但不如传统的压电材料强大SotheNguyenlab与ThinhT的毕业生LeandMeysamChorsi是HoreaIli工程教授和KazemKazerounian工程系主任的顾问，他与冯林博士后一起，利用尖端技术生产出可生物降解的聚合物超声波，就像陶瓷制造的最强大的软管一样

该团队希望使用甘氨酸晶体，这是一种氨基酸，是人体中常见的蛋白质，最近被发现具有强的铁电性甘氨酸是可生物降解的，但很少；它能迅速溶解在水中甘氨酸压电晶体是一种简单易用的晶体，这使得处理材料和制作合适的超声波设备极具挑战性

Theresearchersmaceupwithanovelsolution缩水甘油的结晶和含量一直保持在数百纳米的范围内用聚己内酯（PCL）（一种非生物降解聚合物）进行渗透（在高压下进行的称为静电纺丝的工艺），制备由甘氨酸和PCL的纳米纤维组成的压电膜在一定的驱动电压（~0.15Vrms）下，该芯片可以产生334千帕斯卡的超高电压，大约相当于一种类似于陶瓷的声脑植入物他们将甘氨酸PCL膜涂在其他可生物降解的聚合物中以保护它聚乳酸（PLLA），一种可能的涂层，可快速分解一周

研究者在脑癌小鼠中发现了该病毒他们用PTX（紫杉醇）治疗该药物，该药物对脑癌有效，但难以突破血脑屏障甘氨酸PCL超声波成功地使PTX能够通过血脑屏障——肿瘤破裂，与未经治疗的化疗药物相比，治疗使脑癌患者的生命周期延长了一倍甘氨酸-PCL超声+PTX联合治疗也比PTXalone或PTXandl超声治疗更有效

除了上述疗效外，该药物已经安全观察了一个多月，并发现其对患者健康没有任何影响他们现在将开始对大型动物进行智能安全和办公

这项研究由国家卫生研究院（NIH）向Nguyenlab提供R21NS116095和RO1NS131310资助

来源:

Materials provided by
University of Connecticut.
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参考:

1. Meysam T. Chorsi, Thinh T. Le, Feng Lin, Tra Vinikoor, Ritopa Das, James F. Stevens, Caitlyn Mundrane, Jinyoung Park, Khanh T. M. Tran, Yang Liu, Jacob Pfund, Rachel Thompson, Wu He, Menka Jain, M. Daniela Morales-Acosta, Osama R. Bilal, Kazem Kazerounian, Horea Ilies, Thanh D. Nguyen.
   Highly piezoelectric, biodegradable, and flexible amino acid nanofibers for medical applications. Science Advances, 2023; 9 (24) DOI: 10.1126/sciadv.adg6075

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