Введение лекарства прямо в мозг посредством наночастиц

Введение лекарства прямо в мозг посредством наночастиц

В наше время, есть очень много хороших лекарств, которые, увы, не помогают мозгу. В основном, это потому, что они не мембрано-растворимые, и не могут преодолеть гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), который окружает сосудистую сеть мозга. Для болезней вроде рака, единственным способом введения лекарства является крайне болезненная инъекция, которую можно провести лишь единожды; либо размещение капсулы с лекарством, что само по себе может вызвать инфекцию. Кроме того, любой препарат, введенный подобным способом может проникнуть не глубже, чем цереброспинальная жидкость. К счастью, возможно, появился новый способ инъекций.

Исследователи из канадского Университета Монреаля, умудрились преодолеть ГЭБ, обработав участок мозга мыши магнитными наночастицами оксида железа, и, в последствии, нагрев их удаленным ВЧ-излучением.  В качестве доказательства, они ввели синий краситель в кровь, и затем посмотрели, проступил ли он на обработанной части ГЭБ. Чтобы убедиться, что функции мозга не нарушены, ученые брали анализ так называемого протеина CD68 из кусочков мозга препарированной мыши. Эта молекула, пусть не такой уж и явный показатель повреждения, выделяется только при получении травм.

Если перенести этот опыт на человека, то выглядит все, будто мы сначала 30 минут жаримся радиоактивном поле уменьшенной версии МРТ, и получаем двухчасовую дырку в ГЭБ. Потенциальным неудобством может выступать вынужденный отказ от других лекарств, которые тем или иным способом могут попасть вам в мозг. Оптимист, тем временем, заметит, что такое лечение может открыть дорогу новым исследованиям стимуляторов активности работы мозга.

Мы не пропагандируем опыты над людьми, или изобретение каких-то психотропных средств, но о такой возможности стоило упомянуть. Если подумать, например, о теобромине, который является близким аналогом кофеина, и очень часто встречается в чае, то он как раз подходит под такой вид стимулятора, при этом являясь абсолютно безвредным.

Введение лекарства прямо в мозг посредством наночастиц

Этим исследованием руководил Сильвиан Мартель, подробно описавший весь свой труд в "Journal of Controlled Release".  И хотя с первого взгляда не совсем понятно, каким боком здесь хай-тек, очень многое становится явным при ближайшем рассмотрении. Ранее Сильвиан демонстрировал не только возможность удаленно управлять магнитно-активными катетерами, но и направлять с их помощью наночастицы с лекарством, которые были введены в кровь.

Для исследования, ученые вводили наночастицы в среднюю церебральную артерию мыши. Это большой шаг для человечества, такой, от которого можно потерять дар речи, равновесие, и, в конце концов, сознание. Способность не просто направлять частицы к нужным кровеносным сосудам, но и задержать их там, затем активировать их все тем же процессом термальной обработки - поистине поражает. Если вы немного знакомы с биомедицинскими технологиями, вы должны знать, что ВЧ нагрев - далеко не единственная технология, когда речь заходит о ГЭБ. Ультразвук, в совокупности с микропузырьками, покрытыми гексафторидом натрия (газ, от которого вы начинаете говорить низким голосом), ранее уже использовался для более-менее успешной инъекции препаратов в мозг.

Вся суть в том, что никто не знает, сколько энергии в любом ее проявлении может выдержать наш мозг. Потому оставить его в покое - единственный способ ее измерить. Например, в исследовании упоминается, что при акустической силе 3W, пик негативного давления составляет 0.6 MPa. Согласно FDA, которая регулирует такие аспекты, все в порядке, если вы работаете при 720 mW/см2. Излучение ВЧ, с другой стороны, относится к ФКС, которая вмешивается, и заявляет о пределах допустимого в размере 1-10 mW/см2. Группа Сильвиана, кажется, считает, что их метод в разы безопаснее. Однако, вопрос о том, сколько тепловой мощности и энергии может выдержать ткань мозга, еще предстоит решить.

Возможно, более важным является не просто сырая, а максимальная температура, достигаемая в том или ином участке. Протеин необратимо распадается, а нейроны могут спонтанно выпустить несколько усиков, или все дружно не выпустят их из-за определенной температуры. С такими моментами тоже очень важно разобраться, потому что уже несколько связанных оптических технологий джут этого открытия. А конкретней, это оптогенетические методы активации нейронов, лекарств, и даже генов с помощью лазеров, которые могут передавать энергию в тепловом диапазоне.

Недавно рассматривалась теория использования света и излучения ВЧ для воздействия на мозг человека, с целью создания интригующих перспектив. В совокупности с новой технологией, которая может фокусировать излучение ВЧ с точностью до 10мм на любой нейронной структуре, удаленное управление внутренней деятельностью мозга с использованием лазера и магнитных полей, становится реальностью.

via

Система Orphus
comments powered by Disqus
 
Top