Американские ученые из Технологического института Джорджии разработали неинвазивный метод доставки лекарств прямо в мозг с помощью ультразвука и микропузырьков. Способ позволяет препаратам преодолеть гематоэнцефалическим барьером (ГЭБ), защищающий орган от внешних воздействий. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).
ГЭБ пропускает в мозг ограниченный набор веществ, включая воду, кислород и общие анестетики, состоящие из очень маленьких молекул. В то же время многие жизненно важные терапевтические средства от рака или болезни Альцгеймера не могут преодолеть эту преграду.
В новом исследовании команда научилась временно открывать окна в ГЭБ, воздействуя ультразвуком на микропузырьки в белковой оболочке.
Когда микропузырьки подвергаются воздействию сфокусированных ультразвуковых волн, они быстро расширяются и сжимаются. Эта мягкая механическая сила сотрясает защитный барьер, окружающий мозг, создавая небольшие отверстия для прохождения препаратов.
Исследователи провели исследования на мышах. Они определили резонансную частоту, которая усиливает движение микропузырьков.
Эксперименты показали, что определенные частоты ультразвука могут усиливать движение иммунных клеток и увеличивать накопление лекарств в опухолях мозга.
Они также обнаружили, что более высокие частоты ультразвука, хотя и эффективны в открытии ГЭБ, также сопровождаются повышенной экспрессией воспалительных маркеров на эндотелиальных клетках барьера.
Ученые рассчитывают, что предложенный метод позволит более эффективно лечить болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также даст возможность получать больше информации о мозге.
Ранее исследователи нашли микропластик в человеческом мозге.