Az MRI mágneses tere befolyásolja a fókuszált ultrahang technológiát

Az MRI mágneses tere befolyásolja a fókuszált ultrahang technológiát

Az MRI által irányított, a mikrobuborékokkal fókuszált ultrahang megnyithatja a vér-agy akadályt (BBB), és lehetővé teheti a helyreállító gyógyszerek számára, hogy az MRI tanácsai alapján eljutjanak az egészségtelen elme helyére. Ez egy vonzó módszer, amelyet valójában kockázatmentesen tártak fel olyan különféle elmebetegségben szenvedőknél, mint például az Alzheimer-kór, a Parkinson-kór, az ALS és a glioblastoma is. Míg az MRI-t tipikusan terápiás tanácsadásra, valamint a preklinikai és szakmai kutatások során is használták, korábban a tudósok nem értették az MRI szkenner által előállított fix mágneses mező hatását a BBB nyitási dimenziójára és a gyógyszerszállítás hatékonyságára .

6. július 2021-án kiadott vadonatúj kutatási tanulmány Radiológia, Hong Chen és a washingtoni egyetem laboratóriuma, a st. Louis, először találták meg, hogy az MRI szkenner mágneses tere a BBB nyitási mennyiségét 3.3-szorosára, 11.7-szeresére csökkentette, a mágneses mező állóképességétől függően, számítógépes egér tervezésében.

Chen, a McKelvey Mérnöki Iskola orvosbiológiai tervezésének és az Orvostudományi Iskolában a sugárzási onkológia docense, valamint laboratóriuma 30 számítógépes egér kutatási tanulmányát 4 csoportra osztotta. Miután a számítógépes egerek megszerezték a mikrobuborékok felvételét, 3 csapat kapott fókuszált ultrahangos ultrahangot a mágneses mező különféle állóképességeinél: 1.5 T (tesla), 3 T és 4.7 T, miközben egy csapat soha nem ment be a mágneses mezőbe.

Megállapították, hogy a mikrobuborék kavitáció feladata, illetve a mikrobuborékok kifejlesztése, meghúzása és összeomlása 2.1 decibellel 1.5 T-nél alacsonyabbra csökkent; 2.9 decibel 3 T-on; és 3 decibellel 4.7 T-nál, azokhoz képest, amelyek az adagot ténylegesen meghaladták a mágneses téren. A fokozás érdekében a mágneses mező 3.3-szorosára csökkentette a BBB nyitási mennyiségét 1.5 T-nál; 4.4-szeres 3 T-nál; és 11.7-szeres volt a 4.7 T.

A fókuszált ultrahangos ultrahanggal történő kezelés után a csoport egy Evans kék változatú gyógyszert adott be annak megvizsgálására, hogy a rögzített mágneses tér befolyásolja-e a transz-BBB gyógyszerszállítás hatékonyságát. A képekből kiderült, hogy az Evans kék fluoreszcencia erőssége csökkent a számítógépes egerekben, amelyek a terápiát a mágneses területek 3 állóképessége között kapták, összehasonlítva a külső mágneses téren kezelt számítógépes egerekkel. Az Evans kék transz-BBB szállítmánya 1.4-szeresére csökkent. 1.5 T-nál, 1.6-szor 3.0 T-nál és 1.9-szer 4.7 T-nál, összehasonlítva a mágneses téren kívüli esetekkel.

"A mágneses mező csillapító hatását a mikrobuborékra valószínűleg a buborék kinetikus energiájának elvesztése okozza, amelyet a mikrobuborék héján lévő mozgó töltött lipidmolekulákra ható Lorentz-erő és a mikrobuborékokat körülvevő dipoláris vízmolekulák okoznak" - állította Yaoheng (Mack ) Yang, Chen laboratóriumának doktori gyakornoka és a kutatás vezető írója.

"Ennek a tanulmánynak a megállapításai arra utalnak, hogy a fókuszált ultrahang klinikai alkalmazásakor az agyi gyógyszer bejuttatásakor figyelembe kell venni a mágneses mező hatását" - állította Chen.

Az elme gyógyszerszállításának javításában a kavitáció ugyanúgy az alapvető fizikai rendszer számos más helyreállító stratégia számára, mint például a hisztotripszia, a kavitáció alkalmazása a sejtek mechanikus tönkretételéhez, valamint a sonothrombolysis, az intenzív ischaemiás stroke után alkalmazott kezelés. A mágneses tér által a kavitációra gyakorolt ​​nedvesítő hatás várhatóan befolyásolja más kavitáció által közvetített stratégiák terápiás végeredményeit, amikor MRI-vezérelt fókuszált ultrahang rendszereket alkalmaznak.