植入式离子泵 将抗癌药直接送入大脑

  众所周知,脑癌的治疗具有挑战性,通常涉及侵入性手术以从敏感组织中去除肿瘤。但是问题并没有就此结束,恶性细胞经常会在周围残留并导致疾病复发。瑞典林雪平大学的科学家们开发了一种新的…

  众所周知,脑癌的治疗具有挑战性,通常涉及侵入性手术以从敏感组织中去除肿瘤。但是问题并没有就此结束,恶性细胞经常会在周围残留并导致疾病复发。瑞典林雪平大学的科学家们开发了一种新的工具来解决这些危险的恶性肿瘤残留物,展示了离子泵如何将高效的化疗药物直接送到问题的根源。

  当癌细胞在手术切除脑瘤后残留时,它们可能会留在健康组织中,很难被提取出来。这就意味着医生会转而采用放疗和化疗来清除它们,但这样做会招致一大堆副作用的风险,而很多化疗药物会被高选择性和半渗透性的血脑屏障阻挡,阻止很多物质进入器官。

  这项新研究的作者在所谓的植入式离子泵中看到了一个解决方案。这些离子泵由生物兼容材料制成,可以调节离子进出细胞的运输。之前我们已经看到这些林雪平大学的科学家们开发出了一种离子泵,可以刺激人体天然的止痛神经递质,以此来治疗慢性疼痛,现在他们将注意力转向了脑癌。

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  在实验室对脑癌细胞的实验中,一种名为gemcitabine的高效、带正电荷的化疗剂被装入电解质库中。然后,该团队的离子泵能够将其通过离子传输通道直接推入细胞,在那里,gemcitabine开始工作,扰乱与肿瘤生长同义的细胞分裂过程。这就避开了血脑屏障的问题,也让健康的脑细胞不受影响。

  “目前临床上使用的传统胶质母细胞瘤治疗方法对癌细胞和神经元细胞的伤害程度是一样的,”研究作者Linda Waldherr说,他来自格拉茨医科大学。“然而,通过gemcitabine离子泵,我们只解决癌细胞,而神经元则保持健康。此外,我们在培养的胶质母细胞瘤细胞上的实验表明,当我们使用离子泵时,比使用人工治疗时,更多的癌细胞被杀死。”

  研究人员现在希望利用离子泵技术来探索过去因被血脑屏障阻挡或造成恶劣副作用而被打折扣的化疗药物,现在可能是可行的使用方法。虽然到目前为止,这项技术只在实验室进行了演示,但研究人员对这些早期结果感到兴奋,尽管他们对临床使用的漫长道路不抱幻想。

  “这是第一次测试离子泵作为一种可能的方法来治疗恶性脑肿瘤,”林雪平大学的Daniel Simon说。“我们在实验室中使用了癌细胞,结果是非常有希望的。然而,我们可能需要5到10年的时间才能看到这种新技术用于治疗脑肿瘤。”

  这项研究发表在《先进材料技术》杂志上。

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