Wenn die traditionelle drug-delivery-waren eine Art von Malerei, ist es möglicherweise ähnlich wie paintball. Mit guten Ziel, eine Mehrheit der Farbe endet auf dem bullseye, aber auch Tropf-und Spritzwasser, Transport-streams von Farbe über dem Ziel.
Wenn das Medikament muss in den Blutkreislauf gelangen und zirkulieren im ganzen Körper für die Behandlung von Krankheiten überall dort, wo es sein kann, diese paintball-wie-delivery-system arbeiten kann. Aber es wird nicht funktionieren, für eine gezielte und exakte Medikamentenverabreichung.
Ein akuter Lieferung Ansatz würde sehen eher aus wie „malen nach zahlen“, eine Technik, die es ermöglichen würden, präzise Lieferung einer bestimmten Menge von Drogen zu einem genauen Standort. Forscher an der James McKelvey School of Engineering und die School of Medicine an der Washington University in St. Louis, entwickeln die notwendigen tools für eine solche drug-delivery-system, die Sie rufen Kavitation Dosis Malerei.
Ihre Forschung wurde online veröffentlicht in dieser Woche in Wissenschaftliche Berichte.
Mithilfe von fokussiertem Ultraschall mit Kontrastmittel, Mikrobläschen, der Lieferung von Medikamenten durch die Blut-Hirn-Schranke (FUS-BBBD), dem research-team, geführt von Hong Chen, assistant professor für biomedizinische Technik an McKelvey School of Engineering und Assistenzprofessor der Radioonkologie an der medizinischen Fakultät, war in der Lage zu überwinden, einige der Unsicherheiten von drug-delivery.
Diese Methode nutzt die Mikrobläschen ausdehnen und zusammenziehen, wenn Sie interagieren mit dem Ultraschall, im wesentlichen Pumpen, die intravenös geliefert Droge, um dort, wo der Ultraschall zeigt.
Um zu bestimmen, wo und wie viel die Medikamente wurden geliefert wird, verwendeten die Forscher Nanopartikel tagged mit radio-Etiketten darstellen Medikament Teilchen, dann verwendet Positronen-emissions-Tomographie (PET) – Bildgebung zu verfolgen, Ihren Aufenthaltsort und-Konzentrationen. Sie könnten dann erstellen Sie ein detailliertes Bild, das zeigt, wo die Nanopartikel würden und in welchen Konzentrationen.
Es gibt einen Haken, wenn.
„Das problem ist, dass PET-Bildgebung, ist teuer und verbunden mit radioaktive Belastung“, sagte Chen.
Damit das team sich zu passiv Kavitation imaging (PCI), eine Ultraschall-imaging-Technik, die entwickelt wurde von mehreren Gruppen für die Bildgebung der räumlichen Verteilung der durch Mikroblasen Kavitation, oder die Schwingung der Mikrobläschen der Ultraschall-Bereich.
Um zu bestimmen, ob PCI könnte auch genau bestimmen, die Menge der Drogen an einem bestimmten Ort, Sie korreliert eine PCI-Bild mit einem PET-Bild (was Sie wusste, kann eine Quantifizierung der Konzentration von radioaktiven Stoffen).
„Wir fanden, dass es pixelweise Korrelation zwischen der Ultraschall-Bildgebung und die PET-Bildgebung“, sagte Yaoheng Yang, der führende Autor der Studie und einen zweiten-Jahres-PhD-student in der Abteilung der Biomedizinischen Technik. Die PCI-image, daher kann verwendet werden, um vorherzusagen, wo ein Medikament und geht, wie viel Droge ist es. Daher rief Sie die neue Technik Kavitation Dosis Malerei.
Vorwärts gehend, Chen glaubt, dass diese Methode könnte drastisch verändern die Art und Weise einige Medikamente geliefert werden. Mit Kavitation Dosis Malerei im tandem mit fokussiertem Ultraschall wird es den ärzten ermöglichen, liefern präzise Mengen von Drogen an bestimmten Orten, zum Beispiel für unterschiedliche Bereiche eines Tumors mit Genauigkeit.
„Ich denke, das Kavitation Dosis Maltechnik in Kombination mit fokussierter Ultraschall-aktivierte Gehirn drug-delivery-öffnet neue Horizonte im räumlich gezielt und moduliert Gehirn drug-delivery“, sagte Chen.
Sie hat vor kurzem eine $1,6 Millionen Zuschuss aus dem National Institute of Health (NIH)’s National Institute of Biomedical Imaging und Bioengineering arbeiten über die Kombination von intranasalen medikamentenabgabe und fokussierter Ultraschall (FUSIN) mit dieser Forschung.
Das Forscherteam von der Washington University School of Medicine enthalten Xiaohui Zhang, Postdoc-research associate der Radiologie; Richard Laforest, außerordentlicher professor der Radiologie; Yongjian Liu, außerordentlicher professor der Radiologie; und Jeffrey F. Williamson, professor für Strahlentherapie und Radioonkologie. Von McKelvey Engineering: Haoheng Yang; und Dezhuang Ihr.