Nghiên cứu hạt nano thử nghiệm trên châu chấu tập trung vào phương pháp phân phối thuốc mới

Cung cấp các thuốc cứu sinh trực tiếp vào não một cách an toàn và hiệu quả là một thách thức đối với các nhà cung cấp dịch vụ y tế. Một trong những lý do chính: hàng rào máu-não, giúp bảo vệ não khỏi sự phân phối thuốc cụ thể. Các phương pháp như tiêm chích hoặc thuốc viên không chính xác hoặc ngay lập tức như bác sĩ có thể thích, và đảm bảo cung cấp đúng cho não thường đòi hỏi kỹ thuật xâm lấn, nguy hiểm.

Tín : © Irina K. / Fotolia

Một nhóm kỹ sư từ Đại học Washington ở St. Louis đã phát triển một phương pháp phân phát nano mới, một ngày nào đó có thể cải thiện đáng kể việc phân phối thuốc đến não, làm cho nó đơn giản như một tiếng châm ngòi.

Ramesh Raliya, nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Kỹ thuật ứng dụng, nói: "Đây là một mũi xốp nano, và hệ thống phân phối có thể cho phép một liều điều trị thuốc đến não trong vòng 30 phút đến một giờ.

Raliya nói: "Hàng rào máu-não bảo vệ não khỏi các chất lạ trong máu có thể gây thương tích cho não. Kỹ thuật không xâm lấn của chúng tôi có thể phân phối thuốc qua các hạt nano, do đó ít rủi ro hơn và thời gian đáp ứng tốt hơn ".

Cách tiếp cận mới này dựa trên các nguyên tắc khoa học và công nghệ aerosol cho phép tạo ra hạt nano đơn sắc, có thể lắng đọng ở vùng trên của khoang mũi qua khuếch tán. Làm việc với Trợ lý Phó Hiệu trưởng Pratim Biswas, Chủ tịch Bộ Năng lượng, Môi trường và Kỹ thuật Hóa học và Giáo sư Lucy & Stanley Lopata, Raliya đã phát triển một bình xịt gồm các hạt nano vàng có kích thước kiểm soát, hình dạng và điện tích bề mặt. Các hạt nano được gắn nhãn với các dấu hiệu huỳnh quang, cho phép các nhà nghiên cứu theo dõi chuyển động của chúng.

Tiếp theo, Raliya và kỹ sư y sinh học Debajit Saha tiếp xúc râu của châu chấu vào bình phun, và quan sát thấy các hạt nano đi từ ăng-ten qua dây thần kinh khứu giác. Do kích thước nhỏ bé của chúng, các hạt nano đi xuyên qua hàng rào máu não-não, đi đến não và khựng lại nó chỉ trong vài phút.

Nhóm nghiên cứu đã thử nghiệm khái niệm về châu chấu vì các rào cản về máu và máu của côn trùng và người có những điểm giống nhau về mặt giải phẫu và các nhà nghiên cứu cho rằng đi xuyên qua các vùng mũi tới các đường dẫn thần kinh là cách tối ưu để tiếp cận não.

Barani Raman, phó giáo sư về kỹ thuật y sinh học cho biết: "Con đường ngắn nhất và có thể là con đường dễ nhất cho não là qua mũi của bạn. "Mũi của bạn, khứu giác và khứu giác khứu giác: hai rơ le và bạn đã đến vỏ não.Điều này cũng đúng đối với mạch khứu giác không có xương, mặc dù sau này là một hệ thống tương đối đơn giản hơn, với thối bụng trên thực quản thay vì một ống khứu giác và vỏ não . "

Để xác định có hay không các hạt nano nước ngoài làm gián đoạn chức năng não bình thường, Saha đã kiểm tra đáp ứng sinh lý của nơ-ron thần kinh ở châu chấu trước và sau khi phân phát hạt nano. Một vài giờ sau khi thu được hạt nano, không có sự thay đổi đáng chú ý nào trong phản ứng điện sinh lý đã được phát hiện.

Raman nói: "Đây chỉ là sự bắt đầu của một bộ nghiên cứu mát mẻ có thể được thực hiện để làm cho các phương pháp phân phối thuốc dựa trên các hạt nanô có tính nguyên tắc hơn.

Giai đoạn tiếp theo của nghiên cứu liên quan đến việc kết hợp các hạt nano vàng với các loại thuốc khác nhau và sử dụng siêu âm để nhắm mục tiêu một liều chính xác hơn đến các vùng cụ thể của não, đặc biệt có lợi trong các trường hợp u não.

Raliya nói: "Chúng tôi muốn phân phối thuốc theo mục tiêu trong não sử dụng cách tiếp cận không xâm lấn này. "Trong trường hợp khối u não, chúng tôi hy vọng sử dụng siêu âm tập trung để chúng tôi có thể hướng dẫn các hạt thu thập tại thời điểm đó."