一种离子泵,将化疗剂递送到大脑
尽管手术和随后进行化疗和辐射治疗,但大多数患者会经历恶性脑肿瘤的复发。Linköping大学,瑞典和奥地利格拉茨医科大学的研究人员已经显示在培养中的细胞中,离子泵可以更准确地递送药物,这导致化疗的严重不利影响。结果已发表于此先进的材料技术。
“这是第一次进行离子泵作为治疗恶性的可能方法测试脑肿瘤。我们用了癌症实验室中的细胞,结果非常有前景。然而,在Walköpional大学科学与技术系有机电子实验室副教授Daniel Simon说,它可能需要五到10年的脑肿瘤。“
科学家们已经用胶质母细胞使用细胞,这是大脑中可能产生的最常见和最具侵略性的癌症。当手术肿瘤被手术移除时,肿瘤的小部分仍留下,嵌入脑细胞之间。即使高精度手术也不能损坏这些细胞而不会损坏周围的健康脑组织。这意味着辐射处理和化疗用于停止肿瘤的复发。
在瑞典,大约30个细胞瘤可用于治疗不同类型的癌症。这些化疗剂最常静脉内或片剂给予。但为了到达大脑,他们必须首先传播循环系统,然后通过血脑屏障。大脑中的小血管的墙体比身体其余部分的血管更少渗透,并且可以防止血液中的许多物质进入大脑。因此,只有少数针对癌症的药物可以通过。
Linköping大学和Graz医学大学的科学家们现在开发了一种方法,其中植入的离子泵可用于绕过血脑屏障和供应吉西滨 - 这是一种极其有效的化疗剂,其不能通常通过血脑。障碍直接进入大脑,高精度。吉西他滨目前用于治疗胰腺,膀胱和乳房的癌症,在那里它通过破坏快速生长的肿瘤中的细胞分裂过程来作用。这意味着吉西他滨不影响脑细胞,因为这些不普遍地接受细胞分裂。
“目前在诊所使用的传统胶质母细胞瘤治疗危害了癌症和神经元细胞的程度。然而,随着吉西他滨离子泵,我们只能解决癌细胞,而神经元保持健康。此外,我们对培养的胶质母细胞瘤细胞的实验表明更多癌细胞当我们使用离子泵时比使用手工治疗时被杀死,“格拉茨医科大学博士后研究员Linda Walderrr说。她与林雪平大学的研究人员一起进行了研究。
当离子泵是将吉西他滨运输到电解质储存器中时细胞或肿瘤,低电流用于通过离子输送通道将带正电荷的药物“泵送”。该方法称为电泳。离子泵只需要低电流来泵送吉西他滨,这是一个优势,因为它避免了风险脑细胞被激活并传输意外的神经信号。低电流和电压也意味着最终的治疗技术将不需要大型电源或电池进行操作。
格拉茨医科大学副教授的Rainer Schindl描述了其他优势。“大脑内部的压力是极其敏感的,并且使用离子泵来运输药物而不是流体驱动的装置意味着压力不受影响。此外,剂量通过电荷控制,这是供应的化疗代理非常精确。下一步将是使用离子泵评估不同化疗先前给予过度严重或无法通过的代理商血脑屏障,“ 他说。
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