Fokussierter Ultraschall öffnung Gehirn, um bisher nicht mögliche Behandlungen

Fokussierter Ultraschall öffnung Gehirn, um bisher nicht mögliche Behandlungen

Universität von Virginia Forscher sind Vorreiter für den Einsatz von fokussiertem Ultraschall zu trotzen das Gehirn schützende Barriere, so dass die ärzte konnten endlich liefern viele Behandlungen direkt in das Gehirn Schlacht neurologischen Erkrankungen. Der Ansatz, hoffen die Forscher, könnte revolutionieren die Behandlung für Bedingungen, die von Alzheimer Epilepsie Hirn-Tumoren—und sogar helfen, Reparatur der schlimmsten Schäden, verursacht durch Schlaganfall.

Richard J. Preis, Ph. D., der UVA School of Medicine und School of Engineering, ist mit fokussierten Schallwellen zu überwinden die Natürliche „Blut-Hirn-Schranke“ schützt das Gehirn vor schädlichen Erregern. Sein Ansatz zielt auf die Verletzung der Barriere nur wo nötig und nur bei Bedarf, und dann liefern Behandlungen in ungemein präzise Weise.

„Die Blut-Hirn-Schranke ist eine der größten, wenn nicht die größte Herausforderung für die Drogen-Lieferung für das zentrale Nervensystem,“ Preis erklärt. „Die Evolution hat uns dieses Hindernis, da das zentrale Nervensystem geschützt werden muss. Das problem ist jetzt, wir wollen etwas zu bringen, um die Zellen und die evolution hat Millionen von Jahren für die Optimierung einer Lösung, um es zu stoppen. … Also versuche ich zu umgehen, die Biologie mit der Physik.“

Fokussierter Ultraschall ist ein Großes Potenzial

Fokussierter Ultraschall konzentriert sich Schallwellen im Gehirn ähnlich wie eine Lupe konzentrieren können Licht, lassen die ärzte manipulieren von Gewebe, ohne zu schneiden in den Schädel. Magnetic resonance imaging (MRI), in der Zwischenzeit, können Sie beobachten, was passiert im inneren des Gehirns in Echtzeit. Während Preis, ein Ingenieur für Biomedizin, entwickelt seine Techniken im Labor, ärzte sind bereits mit der Technologie zur Behandlung von Erkrankungen wie Parkinson-zittern.

Preis-Wunder an den Ansatz der Spezifität. „Mit MRT können wir uns auf das Ziel, ob es ein Gehirntumor oder vielleicht ist es ein Teil des Gehirns, die wir tun wollen gen-Therapie auf, und können wir wählen—wir können tatsächlich eine Behandlung zu planen und sagen, Wir wollen nur zum öffnen der [Blut-Hirn -] Barriere dar. Die anderen 95% des Gehirns, die wir nicht einmal berühren“, sagte Preis, dem research director bei UVA Fokussierter Ultraschall Center. „Dann, wenn man den fokussierten Ultraschall, es öffnet sich die Barriere für ein paar Stunden. Es ermöglicht uns, die gen-Therapie über, und dann schließt es natürlich.“

Bereitstellung Von Gentherapie

Gen-Therapie eingeführt, über fokussierten Ultraschall würden im wesentlichen Programmieren und fehlerhafte Zellen.

Für Hirntumoren, Preis-erkundet das Potenzial der Verwendung von fokussiertem Ultraschall zu liefern, die gen-Therapie mittels „deep-penetrating-Nanopartikeln.“ Die Nanopartikel, entworfen vom Preis, den die Mitarbeiter an der Johns-Hopkins-Universität, „sind speziell entwickelt, um in das Gewebe eindringen extrem gut“, sagte er. Das problem wurde zu transportieren, wo Sie gebraucht werden, oft tief im inneren des Gehirns, und Preis sagt fokussierter Ultraschall hält die Antwort.

Seine Lösung ist die Verwendung der fokussierten Schallwellen an den offenen Räumen zwischen den Zellen im Gewebe. „Es hilft uns nicht, wenn Sie nicht bekommen, um die neuron-50 Mikron entfernt“, sagte er. „Damit wird ein engineering-problem mit dem transport.“

Zusätzlich zur Bereitstellung der Therapie fokussierter Ultraschall kann die „Voraussetzung“ gezielt Gewebe zu verbessern, die Wirksamkeit der gen-Lieferung bis zu fünf-fache Preis gefunden hat. Die Vorbehandlung stellt eine „einfache und effektive Strategie“ zur Stärkung der Vorteile der Nanopartikel, er und seine Kollegen berichten in einer wissenschaftlichen Arbeit.

Verbesserung Der Schlaganfall-Ergebnisse

Für einen Schlaganfall, eine Bedingung, die oft lähmend, wenn es nicht tödlich, Preis soll helfen, das Gehirn sich selbst heilen. Würde er dies tun, indem Sie mithilfe von fokussiertem Ultraschall zu setzen „homing-Moleküle“ im inneren der beschädigten Bereiche zu rekrutieren neuralen Stammzellen, um Reparaturen zu tun. Für dieses, sein team entwickelte eine innovative Technik namens „sonoselective Transfektion“, die verhindert, dass die öffnung der Blut-Hirn-Schranken im Gehirn, die bereits kompromittiert.

„Mit Schlaganfall, es gibt eine Menge Aufwand, um zu versuchen, um zu retten, wie viel neuronalen Gewebe wie möglich, indem Sie Dinge wie gen-Therapie“, sagte er. „In unserem Labor, wir dachten, vielleicht können wir liefern Behandlung Recht zu den Zellen, die es brauchen, ohne Verletzung der Blut-Hirn-Schranke. Und meine Studenten grundsätzlich herausgefunden, wie das zu tun.“

Diese Idee hilft dem Körper sich selbst zu heilen, der mit fokussiertem Ultraschall zur Aktivierung einer Immunantwort, die nützlich sein könnte bei der Behandlung von Krebs als gut. „Wir würden gerne in der Lage sein, etwas zu setzen, in denen [tumor -] Zellen, die dann zulassen, dass Sie zu Beginn die Rekrutierung von Immunzellen in den tumor eingebracht“, sagte er. „Wir haben eine Menge Beweise dafür, dass wir tun können, einige interessante Dinge mit fokussiertem Ultraschall an die innere Landschaft dieser Tumoren.“

Preis -, UVA -, Department of Biomedical Engineering, betont, dass seine Arbeit ist noch früh, aber er ist aufgeregt, um die Schaffung neuer Techniken, die sich ändern könnte, wie viele schwere Krankheiten behandelt werden, in der nicht allzu Fernen Zukunft.