Magnetické pole MRI ovlivňuje technologii zaměřeného ultrazvuku

Magnetické pole MRI ovlivňuje technologii zaměřeného ultrazvuku

Zaměřený ultrazvuk řízený pomocí MRI zabudovaný do mikrobublinek může otevřít překážku krev - mozek (BBB) ​​a také umožnit regeneračním lékům dostat se na místo nezdravé mysli podle doporučení MRI. Jedná se o přitažlivou metodu, která byla skutečně odhalena bez rizika u jedinců s různým onemocněním mysli, jako je Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, ALS a také glioblastom. Zatímco MRI bylo ve skutečnosti obvykle využíváno pro terapeutické poradenství a také hodnocení v předklinických výzkumných studiích a také v profesionálních výzkumech, vědci dříve nechápali vliv fixního magnetického pole vytvářeného MRI skenerem na otevírací rozměr BBB a také účinnost zásilky léků .

Ve zcela nové výzkumné studii vydané 6. července 2021 v Radiologie, Hong Chen a také její laboratoř na Washingtonské univerzitě ve St Louis skutečně poprvé zjistily, že magnetické pole skeneru MRI snížilo otevírací množství BBB o 3.3krát až 11.7krát, v závislosti na výdrži magnetického pole, v designu počítačové myši.

Chen, docentka biomedicínského designu na McKelvey School of Engineering a také radiační onkologie na School of Medicine, a také její laboratoř provedla výzkumnou studii na 30 počítačových myších rozdělených přímo do 4 týmů. Poté, co počítačové myši získaly mikrobubliny, získaly 3 týmy ultrazvukem zaměřeným na ultrazvuk v různých staminách magnetického pole: 1.5 T (teslas), 3 T a také 4.7 T, zatímco jeden tým nikdy nešel do magnetického pole.

Zjistili, že úkol kavitace mikrobublinek, nebo vývoj, utažení a také zhroucení mikrobublinek, snížený o 2.1 decibelů při 1.5 T; 2.9 decibelů při 3 T; a také 3 decibely při 4.7 T, ve srovnání s těmi, které skutečně dostaly dávku nad rámec magnetického pole. Při vylepšení magnetické pole snížilo otevírací množství BBB 3.3krát při 1.5 T; 4.4krát při 3 T; a také 11.7krát při 4.7 T. Žádná z počítačových myší neodhalila žádné poškození buněk působením.

Po ultrazvukové sondě zaměřené na ultrazvuk skupina napustila lék verze, Evansovou modř, aby zkoumala, zda pevné magnetické pole ovlivňuje účinnost dodávky léků trans-BBB. Obrázky odhalily, že fluorescenční síla Evansovy modři byla snížena u počítačových myší, které získaly terapii mezi 3 staminami magnetických oblastí ve srovnání s počítačovými myšmi zabývajícími se vnějším magnetickým polem. Přeprava Evansovy modré trans-BBB byla snížena 1.4krát při 1.5 T, 1.6krát při 3.0 T a také 1.9krát při 4.7 T ve srovnání s těmi, které se zabývají mimo magnetické pole.

"Tlumicí účinek magnetického pole na mikrobubliny je pravděpodobně způsoben ztrátou kinetické energie bublin v důsledku Lorentzovy síly působící na pohybující se nabité lipidové molekuly na plášti mikrobublinek a dipolární molekuly vody obklopující mikrobubliny," tvrdí Yaoheng (Mack ) Yang, doktorand v Chenově laboratoři a také hlavní autor výzkumné studie.

"Zjištění z této studie naznačují, že při klinických aplikacích zaměřeného ultrazvuku při podávání léků do mozku je třeba vzít v úvahu dopad magnetického pole," prohlásil Chen.

Při zdokonalení dodávky léků na mysl je kavitace také základním fyzickým systémem pro řadu různých dalších regeneračních strategií, jako je histotripsie, používání kavitace k mechanickému ničení oblastí buněk a také sonotrombolýza, léčba využívaná po intenzivní ischemické cévní mozkové příhodě. Předpokládá se, že zvlhčovací dopad generovaný magnetickým polem na kavitaci bude mít dopad na konečné výsledky terapie různých jiných strategií zprostředkovaných kavitací, když jsou použity systémy zaměřené na ultrazvuk řízené pomocí MRI.