血脑屏障是一层致密的、紧密排列的细胞,像步兵团一样排列在大脑毛细血管内壁,一直是神经医学的祸根。诚然,这道防线保护大脑免受各种潜在有害化学物质的侵害。但它也阻止了大多数药物进入。几十年来,科学家们一直在寻找突破屏障的方法,只需足够长的时间让阿尔茨海默病、帕金森病或抗肿瘤药物渗透进去。现在,研究人员表示,他们终于有所进展了。
这种新方法采用了微气泡——由简单气体组成,外层包裹着坚硬脂质细胞的小型预制气泡。哈佛大学、麻省理工学院、哥伦比亚大学和其他机构的科学家正在开发将气泡注入血液,并通过超声引导它们到达血脑屏障的方法。然后,气泡会在超声波束瞄准的特定点撬开屏障。一旦屏障被突破,科学家们会将涂有药物的磁性纳米颗粒注入患者体内,并利用 MRI 光束引导它们到达最需要的精确位置。到目前为止,啮齿动物研究表明,当使用超声波和微气泡时,到达大脑的抗肿瘤或阿尔茨海默病药物的量增加了高达 20%。
微气泡只是最近一系列旨在解决血脑屏障问题的项目中最新且最有希望的一个。这些项目包括将导管插入大脑毛细血管,以及设计一整套可以欺骗大脑让它们通过的药物。“微气泡的侵入性更小,成本效益更高,胜过我们提出的其他方法,”波士顿布莱根妇女医院的放射科医师兼研究员内森·麦克丹诺德说。
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然而,科学家们需要解决一些问题。主要问题是如何将超声波强度提高到足以在人体内发挥作用而又不造成组织损伤的水平。麦克丹诺德认为,研究人员在各个方面都取得了快速进展。“它尚未完全为人类做好准备,”他说。“但我们正在快速接近目标。”