«Мы хотим иметь возможность контролировать нашу способность открывать гематоэнцефалический барьер в режиме реального времени, слушая эхо — это могло бы дать нам немедленную информацию о стабильности колебаний микропузырьков и дать нам быстрый контроль в реальном времени и анализа ", — сказал ведущий автор Тао Сун, кандидат наук в лабораториях соавторов Натана МакДаннольда, доктора философии, в лаборатории сфокусированного ультразвука в отделении радиологии BWH, и Эрика Миллера, доктора философии, председателя и профессора отделения Электротехника и вычислительная техника в Тафтсе ».МакДаннольд и его коллеги годами работали над использованием сфокусированного ультразвука и микропузырьков для разрушения гематоэнцефалического барьера и доставки лекарств в мозг. Однако серьезной проблемой для воплощения достижений исследований в этой области в клиническое воздействие было отсутствие надежного способа мгновенного получения информации о том, насколько хорошо микропузырьки вибрируют внутри мозга. Микропузырьки могут помочь временно открыть гематоэнцефалический барьер без разреза или облучения, но если эти пузырьки дестабилизируются и схлопываются, они могут повредить критическую сосудистую сеть в головном мозге.
В лаборатории исследовательская группа использовала модель крысы для разработки контроллера с обратной связью — устройства, которое может дать им метафорическое окно в мозг. Разместив датчики на внешней стороне мозга, которые действуют как вторичные микрофоны, исследовательская группа смогла прослушать ультразвуковое эхо, отражающееся от микропузырьков, чтобы определить, насколько стабильны пузырьки. Затем они могли мгновенно настроить и отрегулировать свой ввод ультразвука, чтобы стабилизировать пузырьки, побудить их открыть барьер и доставить лекарство в заранее определенной дозе, сохраняя при этом безопасное воздействие ультразвука.
Команда проверила этот подход на здоровых крысах, а также на животной модели рака мозга глиомы.Потребуются дальнейшие исследования, чтобы адаптировать методику для людей, но этот подход может предложить улучшенный контроль безопасности и эффективности для клинических испытаний на людях, которые сейчас проводятся в Канаде.