หน้าต่างสู่สมอง: อัลตราซาวนด์สามารถเปิด BBB ผ่านแผ่นโพลิเมอร์

หน้าต่างสู่สมอง: อัลตราซาวนด์สามารถเปิด BBB ผ่านแผ่นโพลิเมอร์

การเปิดแผ่นกั้นระหว่างเลือดและสมอง (BBB) ​​โดยใช้อัลตราซาวนด์เป็นสื่อกลางสำหรับการนำส่งยาสามารถทำได้สำเร็จผ่านแผ่นพลาสติกที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ การศึกษาเกี่ยวกับหนูตะเภาได้แสดงให้เห็น การค้นพบนี้ชี้ให้เห็นว่ากะโหลกเทียมสามารถใช้เป็น “หน้าต่างสู่สมอง” ตามตัวอักษรสำหรับเทคนิคอัลตราซาวนด์เพื่อการรักษาดังกล่าว คือส่วนต่อประสานระหว่างเส้นเลือดฝอยของสมองกับน้ำไขสันหลัง 

สิ่งกีดขวาง

ทั้งปกป้องสมองและรักษาสภาวะสมดุลของสมองโดยปล่อยให้สารบางอย่างผ่านเข้าไปเท่านั้น ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนที่ละลายในไขมันสามารถแพร่ผ่านสิ่งกีดขวางได้โดยตรง ในขณะที่กลูโคสถูกช่วยผ่านผ่านโปรตีนขนส่งที่เชื่อมระหว่างเอนโดทีเลียม ในทางตรงกันข้าม สารอื่นๆ เช่น เชื้อโรค สารละลาย

ในเลือด และสารโมเลกุลขนาดใหญ่ต่างๆ จะถูกกันออกไปแม้ว่าสิ่งกีดขวางแบบเลือกนี้มักจำเป็นต่อสุขภาพของสมอง แต่ก็สามารถเป็นอุปสรรคที่ไม่ต้องการสำหรับการบริหารยาที่จำเป็นในการรักษาโรคทางระบบประสาทต่างๆ ในความเป็นจริง มีการประเมินว่าสิ่งกีดขวางสามารถยับยั้งการผ่าน

ของยาโมเลกุลขนาดเล็กได้มากกว่า 98% และการบำบัดทางระบบประสาทที่มีโมเลกุลขนาดใหญ่ทั้งหมดมีการเสนอกลยุทธ์ต่างๆ เพื่อลอบนำยาผ่านด่านควบคุมชายแดนนั่นคือ BBB ตัวอย่างเช่น วิธีการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการบรรจุยาด้วยโมเลกุลพิเศษที่กระตุ้นโปรตีนขนส่งของเอนโดทีเลียม 

ซึ่งจะเป็นการหลอกล่อสิ่งกีดขวางให้ยอมรับสารรักษาโรคอย่างแข็งขัน วิธีการแก้ปัญหาอื่น ๆ จะทำงานแทนโดยการเปิดช่องในสิ่งกีดขวางที่ยาเสพติดสามารถผ่านได้ เทียบเท่ากับการแงะเปิดรูในรั้วชายแดน

ตามชื่อของมัน ฟองอากาศขนาดเล็กมีเส้นผ่านศูนย์กลางในช่วง 1-4 ไมครอน พวกมันเกิดขึ้น

จากการห่อหุ้มก๊าซภายในเปลือกลิพิด โพลิเมอร์ หรือโปรตีนที่ยืดหยุ่นได้ เมื่อฉีดเข้าไปในกระแสเลือดและกำหนดเป้าหมายด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์แบบพัลซิ่งที่มีความเข้มต่ำ พวกมันสามารถทำหน้าที่เป็น “นิวเคลียสของโพรงอากาศ” โดยเน้นพลังงานเสียงที่เข้ามาที่ BBB และเปิดทางแยกระหว่าง

เซลล์ชั่วคราว 

สิ่งนี้ทำให้โมเลกุลของยาขนาดใหญ่สามารถผ่านไปยังเนื้อเยื่อการทำงานของสมองได้แม้ว่าการทดลองทางคลินิกของแนวทางนี้ได้พิสูจน์แล้วว่ามีแนวโน้มสูง แต่ก็ไม่ได้ไม่มีข้อจำกัด ประการหนึ่ง เป็นไปไม่ได้ที่จะมองเห็นการกระจายของฟองขนาดเล็กก่อนและระหว่างการเปล่งเสียง เนื่องจากความต้านทานสูง

ของกระดูกกะโหลกศีรษะขัดขวางการถ่ายภาพในกะโหลกศีรษะในการศึกษาของพวกเขา ศัลยแพทย์ระบบประสาท ในมิลานและเพื่อนร่วมงานของเขาเสนอว่าสามารถเอาชนะข้อจำกัดนี้ได้ในผู้ป่วยที่ต้องผ่าตัดเปิดกะโหลกโดยการแทนที่กระดูกดั้งเดิมที่แทนที่เมื่อสิ้นสุดขั้นตอนด้วยความโปร่งใส

การทำงานกับสมองของหนูตะเภา 12 ตัวที่ถูกสกัด กระจาย และบำรุงรักษาในอ่างน้ำ นักวิจัยได้ทดลองกับฟองสบู่ขนาดเล็กที่ผสมอยู่ในอวัยวะจำลอง ทั้งที่มีและไม่มีการสอดแทรกของแผ่นโพลีโอเลฟินหนา 4 มม. ซึ่งเป็นพลาสติกที่เข้ากันได้ทางชีวภาพ วัสดุ ระหว่างทรานสดิวเซอร์และสมอง

ตรงกันข้าม

กับการทดลองเปิด อื่น ๆ นักวิจัยใช้ตัวแปลงสัญญาณระนาบที่ไม่โฟกัสซึ่งสามารถจำลองพื้นที่สมองได้กว้างกว่าวิธีอัลตราซาวนด์ที่โฟกัส พวกเขาใช้อัลตราซาวนด์เหนือสมองซีกหนึ่งหลังการไหลเวียนของฟองอากาศขนาดเล็ก ตรวจสอบการกระจายของฟองอากาศขนาดเล็กด้วยโพรบอัลตราซาวนด์ 

การเปิด BBB ได้รับการประเมินโดยดูว่า ซึ่งเป็นโมเลกุลเรืองแสงขนาดใหญ่สามารถซึมผ่านเนื้อเยื่อของสมองได้หรือไม่“ผลลัพธ์ของเราแสดงให้เห็นว่าการเปิดสิ่งกีดขวางระหว่างเลือดและสมองด้วยอัลตราซาวนด์เป็นไปได้ในอวัยวะเทียมกะโหลกเทียมแบบอะคูสติกโปร่งใส” “การค้นพบนี้ เมื่อรวมกับงานก่อนหน้า

ผู้เชี่ยวชาญด้านการแปลอัลตราซาวนด์จากมหาวิทยาลัยเอดินบะระซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษาครั้งนี้ กล่าวว่าทีมงาน “ยืนยันอย่างน่าเชื่อ” ว่า BBB สามารถเปิดได้เมื่อฟองสบู่ขนาดเล็กถูกกระตุ้นผ่านแผ่นโพลีโอเลฟิน เธอเสริมว่า: “ผลลัพธ์ที่ได้ปูทางสำหรับสัตว์ขนาดใหญ่ในอนาคตและการทดลองทางคลินิก

โดยใช้วัสดุนี้เป็นจุดเชื่อมต่อเสียงระยะยาวไปยังสมอง”เมื่อการศึกษาเบื้องต้นเสร็จสิ้นแล้ว นักวิจัยกำลังหาทางไปสู่การทดลองทางคลินิก นอกจากนี้ พวกเขายังกล่าวว่า พวกเขากำลังสำรวจว่าการตั้งค่าแบบเดียวกันนี้อาจใช้กับการรักษาด้วยอัลตราซาวนด์อื่นๆ เช่น การบำบัดด้วยคลื่นเสียงหรือไม่ 

ซึ่งการใช้คลื่นเสียงเพื่อกระตุ้นยาที่เป็นพิษต่อเซลล์แบบเลือกที่ตำแหน่งเฉพาะในร่างกาย นี้จากกลุ่มของเราที่แสดงให้เห็นว่าการถ่ายภาพอัลตราซาวนด์เป็นไปได้และปลอดภัยทั่วทั้งอวัยวะเทียม กำลังเปิดหน้าต่างสู่สมองสำหรับอัลตราซาวนด์อย่างแท้จริง”ทางเสียง อวัยวะเทียม

ตามข้อกำหนดทางเทคนิคในทางปฏิบัติ ในเยอรมนีได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางว่าเป็นก้าวสำคัญในประวัติศาสตร์ของการออกแบบคอนเสิร์ตฮอลล์ และเป็นจุดสังเกตที่แตกต่างจากรูปทรงเรขาคณิตกล่องรองเท้าพื้นฐานที่ครอบงำมาอย่างยาวนาน มันถูกสร้างขึ้นระหว่างปี 1960 และ 1963 

เพื่อแทนที่บ้านเดิมของวงซึ่งถูกทิ้งระเบิดในสงครามโลกครั้งที่ 2 “ผู้คนมักรวมตัวกันเป็นวงกลมเมื่อฟังเพลงอย่างไม่เป็นทางการ” สถาปนิก  กล่าว ซึ่งเป็นข้อสังเกตที่ทำให้เขาออกแบบคอนเสิร์ตฮอลล์โดยมีผู้ชมนั่งรอบวงออร์เคสตราบนเนินชามขนาดใหญ่ เช่น ระเบียงไร่องุ่น การออกแบบที่โดดเด่นนี้

อย่างไรก็ตาม รูปทรงเรขาคณิตของไร่องุ่นไม่ได้รับความนิยมในหมู่นักเล่นเสียง เมื่อผู้ชมถูกกระจายออกไปไกลๆ ในห้องกว้างๆ ความเข้มของเสียงและอารมณ์ส่วนตัวของดนตรีจะลดลงสำหรับทุกคน ด้วยเหตุนี้ การขยายรูปแบบเสียงเซอร์ราวด์ไปยังห้องโถงขนาด 2,000 ที่นั่งที่ไม่มีระเบียงจึงลดความเข้มและความดื่มด่ำของเสียงที่ผู้ประพันธ์ดนตรีตั้งใจไว้ และเนื่องจากผู้ชมล้อมรอบเวที 

แนะนำ 666slotclub / hob66