科學(xué)家和工程師們最近應(yīng)用獨(dú)特磁場(chǎng)導(dǎo)向鐵氧化物納米顆粒用于血管支架給藥的應(yīng)用，這種納米顆?？梢詳y帶一種藥物防治血管栓塞的形成,。在動(dòng)物試驗(yàn)中,，這種經(jīng)典技術(shù)所需的藥物劑量少于傳統(tǒng)的非納米磁性支架治療,。
最近一系列在費(fèi)城兒童醫(yī)院的細(xì)胞及大鼠試驗(yàn)顯示磁性在驅(qū)動(dòng)下介導(dǎo)納米材料作為載藥途徑治療的可行性：DNA，細(xì)胞和藥物都可以作為載藥對(duì)象,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也許將介導(dǎo)成為一種新的醫(yī)療工具,，稱為“血管磁性介入”。
“這將成為一種主流給藥技術(shù),，將藥物和其他物質(zhì)傳遞到體內(nèi)的特殊部位,，從而治療疾病及血管缺陷”研究帶頭人Robert J. Levy, M.D介紹到，他是費(fèi)城兒童醫(yī)院小兒心臟病學(xué)主任,，William J. Rashkind基金資助者,。
研究報(bào)告發(fā)表在最新一期在線的《國(guó)家科學(xué)院院報(bào)》PNAS上，Levy的團(tuán)隊(duì)包括Drexe大學(xué),，Northeastern大學(xué)和Duke大學(xué)的科學(xué)家和工程師們共同組成,。Levy的工作介紹了一種新的給藥模式，以及隨之而來(lái)的醫(yī)學(xué)相關(guān)技術(shù)---導(dǎo)管下支架,。心臟病病人的支架,，由狹窄的金屬支架折疊，在體內(nèi)撐開(kāi)封堵血管缺損,。這些支架通常會(huì)裝載抗增殖藥物,，諸如紫杉醇。紫杉醇可以抑制平滑肌細(xì)胞的聚集,，從而減少引起引起的支架阻塞,。但是，現(xiàn)有的藥物-脫離支架有其的局限性,。包括給藥劑量的固定性,，只能釋放一次。在很多患者中,，會(huì)再次出現(xiàn)栓塞（在藥物釋放完畢后）,。Levy的磁性導(dǎo)航系統(tǒng)擴(kuò)展了支架的應(yīng)用，如磁性目標(biāo)位置可以予以高藥物濃度,，在出現(xiàn)栓塞問(wèn)題后的再次給藥及運(yùn)用不同的藥物對(duì)血管支架部位進(jìn)行治療,。
Levy運(yùn)用納米技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，他的實(shí)驗(yàn)室可以制造出這種納米顆粒,，粒徑在290納米左右,，運(yùn)用納米鐵氧化物包裹,，生物可降解多聚物生成,。這種顆粒在磁場(chǎng)下反應(yīng)活躍，并且是生物可降解的,，這種生物顆粒在體內(nèi)可以安全釋放所攜帶的藥物,。Levy的團(tuán)隊(duì)第一次將不銹鋼支架放置于存活大鼠的頸動(dòng)脈血管上,，通過(guò)導(dǎo)管在大鼠的動(dòng)脈注射了攜帶紫杉醇的納米顆粒后，他們用一種獨(dú)特的磁場(chǎng)照射每只大鼠五分鐘,，這種磁場(chǎng)的強(qiáng)度相當(dāng)于MRI機(jī)中磁場(chǎng)的十分之一,，磁場(chǎng)同時(shí)磁化支架及納米顆粒。從而使得納米顆粒在支架及附近血管組織中聚集,。在對(duì)照組中,，研究人員同樣插入支架及注射納米顆粒，但是不施加外加磁場(chǎng),。在注射納米顆粒五天以后,，磁性組動(dòng)物組織血管內(nèi)的納米顆粒是對(duì)照組的四到十倍。而且,，運(yùn)用磁性集中治療還具有延遲效應(yīng),。在運(yùn)用磁場(chǎng)和注射攜帶紫杉醇的磁性納米顆粒十四日之后，研究人員發(fā)現(xiàn)大鼠的動(dòng)脈中,，實(shí)驗(yàn)組比沒(méi)有進(jìn)行磁場(chǎng)的對(duì)照組,，再狹窄的發(fā)生率顯著降低。
在過(guò)去的幾年中,，Levy和他的同事們?cè)谄渌膭?dòng)物試驗(yàn)中也顯示了相似的證據(jù),，運(yùn)用磁性介導(dǎo)的納米顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞注射至動(dòng)脈支架治療。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景廣泛,，可以攜帶很多有效的治療藥物至體內(nèi)特定部位,。
支架和磁場(chǎng)也可以用于聯(lián)合給藥治療。納米顆?？梢砸淮位驇状螖y帶不同的物質(zhì),。只要支架保持在原位，內(nèi)科醫(yī)生可以通過(guò)介入給藥,，磁場(chǎng)引導(dǎo)治療患者,。因?yàn)榇艌?chǎng)可以使得藥物集中在支架所在的特殊部位，在全身僅僅予以小劑量注射的情況下,，可以起到大劑量注射的效果,。而且因?yàn)樯锟山到饧夹g(shù)，還可以使得納米多聚物藥物在注射后的十四天內(nèi)緩慢釋放,。
Levy描述道,，在將來(lái)，一種叫做“血管磁性介入”的治療將會(huì)成為常規(guī)治療,?；颊哌M(jìn)行血管外科或介入手術(shù)，使得可以進(jìn)行在磁場(chǎng)下的小劑量納米載藥治療。盡管現(xiàn)有的支架還主要應(yīng)用于心臟病患者,，但數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的慢性外周血管疾病的患者同樣需要這種支架,，Levy補(bǔ)充到。在血液循環(huán)較差的糖尿病患者中,，傳統(tǒng)的藥物-釋放支架的效果很差,，因?yàn)橥炔康膭?dòng)脈比心臟的冠脈大的多，支架不能承載足夠的藥物,。“我們的技術(shù)提供了一項(xiàng)機(jī)會(huì),，將會(huì)產(chǎn)生一項(xiàng)經(jīng)典的醫(yī)療應(yīng)用，可以隨時(shí)調(diào)整藥物劑量,，可以隨時(shí)重復(fù)給藥,。”
在兒童中，支架用于機(jī)械的擴(kuò)大狹窄,，比如外周肺動(dòng)脈狹窄,，心臟主動(dòng)脈縮窄，由于介入手術(shù)造成的心隔缺損,。Levy建議可以在磁場(chǎng)引導(dǎo)納米顆粒作用下傳遞藥物來(lái)改善這些疾病的預(yù)后,，因?yàn)檫@些患者都應(yīng)用了介入手術(shù)進(jìn)行兒科心臟支架治療。在Levy研究的磁場(chǎng)介導(dǎo)的納米顆粒方面,，潛在的臨床應(yīng)用在將來(lái)仍存在,，但可能不那么廣闊。他期待和臨床的研究者共同協(xié)作,，在未來(lái)的幾年內(nèi)將血管磁性介入變?yōu)榕R床顯示,。這些技術(shù)可以成為新的介入治療平臺(tái)，并且比傳統(tǒng)的介入治療更加有效,，更加安全,。
最近一系列在費(fèi)城兒童醫(yī)院的細(xì)胞及大鼠試驗(yàn)顯示磁性在驅(qū)動(dòng)下介導(dǎo)納米材料作為載藥途徑治療的可行性：DNA，細(xì)胞和藥物都可以作為載藥對(duì)象,。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)也許將介導(dǎo)成為一種新的醫(yī)療工具,，稱為“血管磁性介入”。
“這將成為一種主流給藥技術(shù),，將藥物和其他物質(zhì)傳遞到體內(nèi)的特殊部位,，從而治療疾病及血管缺陷”研究帶頭人Robert J. Levy, M.D介紹到，他是費(fèi)城兒童醫(yī)院小兒心臟病學(xué)主任,，William J. Rashkind基金資助者,。
研究報(bào)告發(fā)表在最新一期在線的《國(guó)家科學(xué)院院報(bào)》PNAS上，Levy的團(tuán)隊(duì)包括Drexe大學(xué),，Northeastern大學(xué)和Duke大學(xué)的科學(xué)家和工程師們共同組成,。Levy的工作介紹了一種新的給藥模式，以及隨之而來(lái)的醫(yī)學(xué)相關(guān)技術(shù)---導(dǎo)管下支架,。心臟病病人的支架,，由狹窄的金屬支架折疊，在體內(nèi)撐開(kāi)封堵血管缺損,。這些支架通常會(huì)裝載抗增殖藥物,，諸如紫杉醇。紫杉醇可以抑制平滑肌細(xì)胞的聚集,，從而減少引起引起的支架阻塞,。但是，現(xiàn)有的藥物-脫離支架有其的局限性,。包括給藥劑量的固定性,，只能釋放一次。在很多患者中,，會(huì)再次出現(xiàn)栓塞（在藥物釋放完畢后）,。Levy的磁性導(dǎo)航系統(tǒng)擴(kuò)展了支架的應(yīng)用，如磁性目標(biāo)位置可以予以高藥物濃度,，在出現(xiàn)栓塞問(wèn)題后的再次給藥及運(yùn)用不同的藥物對(duì)血管支架部位進(jìn)行治療,。
Levy運(yùn)用納米技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程，他的實(shí)驗(yàn)室可以制造出這種納米顆粒,，粒徑在290納米左右,，運(yùn)用納米鐵氧化物包裹,，生物可降解多聚物生成,。這種顆粒在磁場(chǎng)下反應(yīng)活躍，并且是生物可降解的,，這種生物顆粒在體內(nèi)可以安全釋放所攜帶的藥物,。Levy的團(tuán)隊(duì)第一次將不銹鋼支架放置于存活大鼠的頸動(dòng)脈血管上,，通過(guò)導(dǎo)管在大鼠的動(dòng)脈注射了攜帶紫杉醇的納米顆粒后，他們用一種獨(dú)特的磁場(chǎng)照射每只大鼠五分鐘,，這種磁場(chǎng)的強(qiáng)度相當(dāng)于MRI機(jī)中磁場(chǎng)的十分之一,，磁場(chǎng)同時(shí)磁化支架及納米顆粒。從而使得納米顆粒在支架及附近血管組織中聚集,。在對(duì)照組中,，研究人員同樣插入支架及注射納米顆粒，但是不施加外加磁場(chǎng),。在注射納米顆粒五天以后,，磁性組動(dòng)物組織血管內(nèi)的納米顆粒是對(duì)照組的四到十倍。而且,，運(yùn)用磁性集中治療還具有延遲效應(yīng),。在運(yùn)用磁場(chǎng)和注射攜帶紫杉醇的磁性納米顆粒十四日之后，研究人員發(fā)現(xiàn)大鼠的動(dòng)脈中,，實(shí)驗(yàn)組比沒(méi)有進(jìn)行磁場(chǎng)的對(duì)照組,，再狹窄的發(fā)生率顯著降低。
在過(guò)去的幾年中,，Levy和他的同事們?cè)谄渌膭?dòng)物試驗(yàn)中也顯示了相似的證據(jù),，運(yùn)用磁性介導(dǎo)的納米顆粒和內(nèi)皮細(xì)胞注射至動(dòng)脈支架治療。這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景廣泛,，可以攜帶很多有效的治療藥物至體內(nèi)特定部位,。
支架和磁場(chǎng)也可以用于聯(lián)合給藥治療。納米顆?？梢砸淮位驇状螖y帶不同的物質(zhì),。只要支架保持在原位，內(nèi)科醫(yī)生可以通過(guò)介入給藥,，磁場(chǎng)引導(dǎo)治療患者,。因?yàn)榇艌?chǎng)可以使得藥物集中在支架所在的特殊部位，在全身僅僅予以小劑量注射的情況下,，可以起到大劑量注射的效果,。而且因?yàn)樯锟山到饧夹g(shù)，還可以使得納米多聚物藥物在注射后的十四天內(nèi)緩慢釋放,。
Levy描述道,，在將來(lái)，一種叫做“血管磁性介入”的治療將會(huì)成為常規(guī)治療,?；颊哌M(jìn)行血管外科或介入手術(shù)，使得可以進(jìn)行在磁場(chǎng)下的小劑量納米載藥治療。盡管現(xiàn)有的支架還主要應(yīng)用于心臟病患者,，但數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的慢性外周血管疾病的患者同樣需要這種支架,，Levy補(bǔ)充到。在血液循環(huán)較差的糖尿病患者中,，傳統(tǒng)的藥物-釋放支架的效果很差,，因?yàn)橥炔康膭?dòng)脈比心臟的冠脈大的多，支架不能承載足夠的藥物,。“我們的技術(shù)提供了一項(xiàng)機(jī)會(huì),，將會(huì)產(chǎn)生一項(xiàng)經(jīng)典的醫(yī)療應(yīng)用，可以隨時(shí)調(diào)整藥物劑量,，可以隨時(shí)重復(fù)給藥,。”
在兒童中，支架用于機(jī)械的擴(kuò)大狹窄,，比如外周肺動(dòng)脈狹窄,，心臟主動(dòng)脈縮窄，由于介入手術(shù)造成的心隔缺損,。Levy建議可以在磁場(chǎng)引導(dǎo)納米顆粒作用下傳遞藥物來(lái)改善這些疾病的預(yù)后,，因?yàn)檫@些患者都應(yīng)用了介入手術(shù)進(jìn)行兒科心臟支架治療。在Levy研究的磁場(chǎng)介導(dǎo)的納米顆粒方面,，潛在的臨床應(yīng)用在將來(lái)仍存在,，但可能不那么廣闊。他期待和臨床的研究者共同協(xié)作,，在未來(lái)的幾年內(nèi)將血管磁性介入變?yōu)榕R床顯示,。這些技術(shù)可以成為新的介入治療平臺(tái)，并且比傳統(tǒng)的介入治療更加有效,，更加安全,。
