继小鼠实验后,华人领衔团队研发的寨卡疫苗又在恒河猴上奏效

华人学者领衔的一个团队在寨卡疫苗研发上取得进一步突破。他们22日在英国《自然·通讯》杂志发表报告说,新开发出的一种寨卡减毒活疫苗已经成功在灵长类动物恒河猴身上展现了免疫效果,只须一次注射就能实现长期有效保护,并且疫苗安全性很好。寨卡病毒是一种主要由蚊媒传播的病毒。有证据显示这种病毒在感染怀孕女性后,会破坏胎儿发育中的脑部,最终造成小头症及其他神经系统病变。寨卡病毒还可以通过性传播感染,它能感染男性生殖系统,且病毒RNA(核糖核酸)能够在男性精液中长期存在。美国得克萨斯大学史佩勇教授领衔的团队通过建立寨卡克隆病毒平台并借助基因工程手段,获得了寨卡病毒的减毒株。减毒活疫苗是指活病毒经处理后毒性减弱但仍保留复制能力和免疫原性的疫苗。史佩勇在接受媒体采访时说,他们首先在小鼠身上测试了该疫苗的作用。结果显示,注射一次免疫减毒活疫苗就可以对怀孕小鼠提供有效保护,并大幅降低寨卡病毒对小鼠胎儿的感染;进一步实验显示,减毒活疫苗还能对雄性小鼠的生殖系统提供保护。更重要的是,这一疫苗在与人类体征接近的灵长类动物恒河猴身上也显示了良好效果。从实验结果看,只须一次注射减毒活疫苗就可以有效激发恒河猴的免疫系统,并能防止寨卡病毒对恒河猴的感染。而一般来说,灭活疫苗等其他类型疫苗须多次注射才能起到免疫作用。http://news.xinhuanet.com/tech/2017-09/23/c_1121712288.htm https://www.nature.com/articles/s41467-017-00737-8

来源: X-MOL 2017-09-25

口香糖+舌头,真能用于疾病诊断?

铺天盖地的牙膏广告还是有点用的,至少让不少人开始担心自己的口腔健康。如果做过牙种植体之类的手术,就更得注意牙齿健康了。不过,看牙医并是个容易做出的决定,正规医院不好挂号,私立诊所有点小贵,想起牙科椅心里还会有点怕怕,没有太异常的感觉一般也就凑合了。不过,万一牙开始痛,想让它停止可不容易。试想一下,在牙齿感觉不对之前,嚼一嚼口香糖就能帮你判断有没有炎症,这是不是一种很天才的预防方式?图片来自网络近日,德国维尔茨堡大学Lorenz Meinel教授等研究者开发出一种具有诊断功能的口香糖,它可以在“任何时间、任何地点”检测由牙种植体引发的疾病,比如炎症,成为你24/7全天候的牙病检测器,而且“任何人”都可以操作。不是笔者夸大,“anyone, anywhere, anytime”白纸黑字地写在他们发表的Nature Communications论文中。这种特殊的口香糖所“配套”的24/7全天候检测设备更是匪夷所思,正是人类重要的味觉器官——舌头。原来,这种特殊的口香糖含有一种特殊的肽传感器,对于健康者来说它是无味的,而对于患有牙种植体周围病(peri-implant disease)的患者,则因为疾病导致的特定酶含量增加而打开传感器,将具有强烈苦味的复合物释放出来,提醒患者“喂,你该看牙医了”。我们天生就对苦味比较敏感,人们从来都不爱“吃苦”或许是因为人体在进化过程中获得的自我保护机制。自然界很多苦味的物质对人类有毒,我们通过味觉来判断放入嘴里的食物是咽下去还是吐出来,避免了有毒物质对我们的伤害。实验研究表明,舌头对苯甲地钠铵(俗称苦精)的感知范围可以达到30–100 ppm。[1] 因此,舌头可以作为人类自带的纯天然“检测器”,还是可以信赖的。基于此,研究者设计了长链的肽传感器,包括微粒、连接肽和苦味物质(下图a),由于其不溶于水,因此不会刺激正常人的味觉。但是,对于牙种植体周围病的患者来说,疾病诱导唾液中基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)水平升高,这类酶能够切断肽传感器中间的连接肽,释放苦味物质,刺激患者的舌头并“拉响警报”。 肽传感器设计及作用机理示意图。图片来源:Nat. Commun.研究者分别讨论了肽传感器的连接肽、苦味物质的选择和性能,篇幅很长,具体不在这里赘述。重点说说这种肽传感器的检测性能,相信这也是大家更关心的。他们将这种肽传感器与市售MMP检测手段进行了对比,区别患有种植体周围病患者和无症状志愿者的样本(其中,肽传感器释放的苦味物质使用HPLC检测)。数据表明,在区别种植体周围病患者和健康志愿者样本时,这种肽传感器与市售MMP检测手段效果相当。不过,这种肽传感器还有额外的优势:(1)检测的样本是容易取样的唾液,而市售MMP检测手段需要专业牙医提取龈沟液(sulcus fluid)。如果样本都是唾液,肽传感器检测MMP的表现甚至要超过市售手段;(2)检测结果立等可得(最多10分钟),而市售MMP检测手段需要送样到专业实验室进行分析工作。尽管没有进行临床人体测试,但HPLC检测到的苦味物质浓度要比人类舌头检测限高近40倍,也就是说,人可以很容易地感觉到强烈的苦味。肽传感器与市售MMP检测方法性能对比。图片来源:Nat. Commun.含有这种肽传感器的口香糖,咀嚼几分钟可以得到媲美市售检测手段的诊断结果,无需牙医的专业知识和操作,“anyone, anywhere, anytime”一点都不算夸张,应用于临床检验指日可待。不仅仅是口腔感染,其实这种检测方法的设计思路还可以推广,未来某一天,口香糖可能会用于更多的疾病的快速检测,只不过“舌头君”就要受苦了。最后,祝大家的牙齿都健健康康的。牙痛惨过心痛,尤其是面对满桌美食时……原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Diagnosing peri-implant disease using the tongue as a 24/7 detectorNat. Commun., 2017, 8, 264, DOI: 10.1038/s41467-017-00340-x参考资料:1. Glendinning, J. I. Is the bitter rejection response always adaptive? Physiol. Behav., 1994, 56, 1217-1227(本文由小希供稿)

来源: X-MOL 2017-09-23

抗生素研发新思路——环保型抗生素

抗生素是人类医学史上最伟大的发现,它改变了人类在与细菌性传染病斗争中屡战屡败的局面,使人们不用再担心因肺炎、结核、肠炎等疾病或者是小小的伤口而丧命。然而抗生素滥用及其在环境中的污染促进了耐药性细菌的快速产生和广泛传播,从而导致人类对抗细菌性传染病的手段越来越有限,甚至不得不使用有一定毒副作用的抗生素。为此人们担心人类将很快进入传染病不能治疗的“后抗生素时代”。据一些权威的研究报告表明,制药厂甚至医院对未经处理的抗生素随意排放导致自然环境中抗生素的富集被认为是促进耐药性细菌产生的重要原因之一。比如,挪威奥斯陆的一家制药厂平均每年将2吨左右未经处理的抗生素直接排放到环境中,这种抗生素的随意排放会对耐药细菌的产生和传播具有很大的促进作用。那么,除了各国政府需要对药厂或者医院的药物排放加强监管之外,有没有一个一劳永逸的方法来降低由于随意排放导致的活性抗生素在环境中的富集呢?针对这一问题,澳门大学中华医药研究院的王瑞兵博士(点击查看介绍)与健康科学学院的郑军博士(点击查看介绍)课题组通力合作,通过超分子交联手段设计了一种开发新型抗生素的概念,为未来研发新型的抗生素提供了新的思路。该方法提出了抗生素“前驱体”和“激活剂”的概念(图1),抗生素前驱体本身并没有抗菌活性,即使排放到环境中也不会促使细菌产生耐药性,在使用时可以通过简单地加入激活剂产生杀菌效力。作为概念性验证,该研究小组选用苯丙氨酰修饰的小分子阳离子支链聚乙烯亚胺(PEI)作为抗生素前驱体。由于八元葫芦脲(CB[8])可以和两个苯丙氨酰基分子形成三元超分子主客体复合物,CB[8]作为激活剂(在化学上可叫作超分子交联剂,其本身是生物惰性,无任何抗菌性的)将小分子PEI进行超分子超支化交联,从而形成大分子量的网状PEI(具有抗生素活性),该过程可称为“抗生素激活”。作者通过加入不同浓度的激活剂CB[8],可以实现抗生素活性的精确控制。此外,竞争性客体分子也可以作为灭活剂,将被激活的抗生素灭活。该方案在四种不同类型的细菌菌株上均验证有效(图2),其设计原理主要是利用超支化交联后的阳离子化合物可以通过自身的空间调整产生更多的阳离子活性位点与表面为电负性的细菌结合,达到增强抗菌能力的效果,作者对此原理也进行了初步验证(图3)。根据这一设计方案,人们只要对前驱体和激活剂分开进行生产和储存,即使它们故意排放到环境中,或者由于意外原因泄漏到环境中,都不会造成环境污染,进而促进耐药菌的进化。这项工作为研发环保型的抗生素药物提供了新的思路。这一成果近期发表Chemical Communications 上。该论文作者为:Shengke Li, Nan Jiang, Wenxuan Zhao, Yuan-Fu Ding, Ying Zheng, Lian-Hui Wang, Jun Zheng and Ruibing Wang原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):An eco-friendly in situ activatable antibiotic via cucurbit[8]uril-mediated supramolecular crosslinking of branched polyethylenimineChem. Commun., 2017, 53, 5870, DOI: 10.1039/C7CC02466E研究团队简介通讯作者王瑞兵博士毕业于加拿大女皇大学,先后于加拿大科学院以及BTG研发中心从事成像材料、放射性药物和介入药物的研发工作;2014年10月加入澳门大学中华医药研究院,目前研究兴趣主要是中药学、超分子制剂与超分子药学。http://www.x-mol.com/university/faculty/45874另一通讯作者郑军博士毕业于新加坡国立大学,先后于哈佛大学医学院以及诺华制药公司热带疾病研究中心从事细菌性传染病及相关抗生素的研发工作;2015年1月加入澳门大学健康科学学院,现主要从事细菌性病原菌的致病机理及新型抗生素的研发工作。http://www.x-mol.com/university/faculty/45875

来源: X-MOL 2017-09-23

刷脸解锁算什么,扫肉诊瘤才是黑科技!

北京时间9月13日,某公司新品发布会如约而至,正如以往“后乔布斯时代”的发布会一样,这次发布会又为段子手们提供了大量素材。这当中最亮眼的当属“刘海儿”手机的Face ID。这些天各种刷脸解锁、刷脸支付的段子想必已经刷爆了各位的朋友圈。本君想说的是,在我们科研狗的世界这真不算什么,我们有更霸气的黑科技。来来来,给我一坨肉,我扫一下就能告诉你它是不是瘤!图片来自网络这个真不是开玩笑。前不久,美国德克萨斯大学奥斯汀分校(UT Austin)的研究人员Livia S. Eberlin博士(通讯作者)、Jialing Zhang博士(第一作者)等在知名期刊Science Translational Medicine 上发表封面文章介绍了他们最新研究成果,一种肿瘤诊断仪器MasSpec Pen。检测时,仅需将一个像笔一样的手持探头按在待检组织上3秒,随后即可检测出该组织是肿瘤组织还是正常组织。本君称之为:扫肉诊瘤!Jialing Zhang博士(左)和Livia S. Eberlin博士(右)。图片来源:UT Austin当期杂志封面。图片来源:Sci. Trans. Med.这个神器大致长成这个样子。MasSpec Pen示意图。图片来源:Sci. Trans. Med.不难看出其检测系统实际上是一个质谱仪,除去质谱仪和质谱接口,其核心部件主要由三部分组成:一个钢笔大小的探头用于和生物组织接触取样;一个连接探头和检测系统的特制导管,导管内部又分成三个管路;一个能将4-10 μL水输送到探头-生物组织接触面的微量泵。抛开肿瘤的质谱成像技术暂且不谈,整个设备最为精妙的地方就是探头和导管的设计。大家看这个放大图。在这个3D打印的笔尖内汇聚了3个细小的管路。当探头接触组织样本时,水被泵到组织表面,接触3秒后气流将接触过组织样本的液滴吹入质谱系统进行检测。最后,通过统计分析软件预测该样本是否来自肿瘤组织。探头取样原理示意图。图片来源:Sci. Trans. Med.大家最关心的可能还是这仪器检测的到底靠谱不靠谱啊?这就是另一个重要技术,肿瘤组织的质谱成像技术。这技术还真不是这篇文章的作者原创,已经有很多科学家致力于此项研究并取得了许多突破性成果。比如,这篇文章所用到的正常组织和肿瘤组织的脂肪酸质谱差异。下面这张图可以清楚地看到正常甲状腺组织和乳突甲状腺癌组织在质谱负离子模式下的差异。正常组织和癌组织的质谱图差异。图片来源:Sci. Trans. Med.更逆天的是,作者利用该设备对肿瘤组织和正常组织混合交界区域进行了检测,能够准确地在正常组织中找到肿瘤组织。准确区别肿瘤组织。图片来源:Sci. Trans. Med.目前,全世界确诊肿瘤的权威诊断依然是组织病理学观察。作者也以此为标准对患有不同肿瘤的若干患者应用该设备进行诊断以确定其准确度。如下表所示,其诊断准确度非常高。图片来源:Sci. Trans. Med.既然提到了病理诊断这个金标准,那么MasSpec Pen的另一个优点就跃然纸上了。(敲黑板!划重点啦!)病理诊断要把组织切下来,MasSpec Pen诊断则是无创的!无创的!无创的!这意味着在临床手术中,病人可能因此减少不必要的组织损失。小鼠手术中使用MasSpec Pen无损地确定肿瘤区域。图片来源:Sci. Trans. Med.使用MasSpec Pen无损地分析人类组织样本。图片来源:Sci. Trans. Med.最后,本君用三个词简单总结一下这款神器的特点,那就是实时监测、灵敏准确、组织无创。人类在对抗肿瘤的过程中不断发展各种尖端技术,从术前的影像诊断与肿瘤标志物筛查,到术后各种药物治疗和免疫治疗。MasSpec Pen无疑使得肿瘤的术中精确定位技术向前有了更大的发展。以往,术中切除肿瘤组织更多地依赖主刀医生的经验,而随着各种术中定位技术的迅猛发展,主刀医生将有更多的客观依据可以参考,更精确地切除肿瘤,也为患者保留尽可能多的正常组织,手术的成功率必将显著提高。视频来源:UT Austin愿人类在同癌症的作战中早日取胜,实在不行,握手言和也好啊……原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Nondestructive tissue analysis for ex vivo and in vivo cancer diagnosis using a handheld mass spectrometry systemSci. Trans. Med., 2017, 9, eaan3968, DOI: 10.1126/scitranslmed.aan3968(本文由乐只君子供稿)

来源: X-MOL 2017-09-19

我国科学家证实噻托溴铵治疗早期慢阻肺患者安全有效

日前,由广州医科大学附属第一医院广州呼吸疾病研究所、呼吸疾病国家临床研究中心、呼吸疾病国家重点实验室牵头,国内多家医院参与的全球首个大型噻托溴铵治疗早期慢阻肺临床研究(Tie-COPD)取得突破性进展,证实使用噻托溴铵治疗早期慢阻肺患者安全有效。研究结果发表在《新英格兰医学杂志》上。慢阻肺是目前全球发病率和死亡率较高的疾病之一。在中国,慢阻肺已成为最致命的三大健康杀手之一,我国40岁以上人群的慢阻肺患病率达8.2%。该团队在前期研究中发现,超过70%的慢阻肺患者属于早期患者,但其中绝大部分人因无症状或症状轻微,没有主动寻求医疗帮助,到晚期时治疗效果较差,死亡率、再住院率和致残率都很高。同时,慢阻肺患者的早期肺功能下降更为迅速。所以,找到有效方法对早期慢阻肺患者进行干预非常重要。论文通讯作者、广州呼吸疾病研究所、呼吸疾病国家重点实验室主任冉丕鑫研究团队选择噻托溴铵作为研究药物,安慰剂作为对照组,对治疗2年期间的患者进行观察。结果发现,噻托溴铵治疗能有效改善患者的肺功能、提高患者生活质量、降低急性加重的风险。http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2017/9/388387.shtmhttp://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa1700228

来源: X-MOL 2017-09-18

会不会得帕金森病?或许先要看看你的鼻子灵不灵

帕金森病是神经退行性疾病,早期症状不明显,诊断困难。当出现典型运动症状时,病情往往已发展至中晚期,对患者日常生活和工作均产生明显影响。如果能够早期明确诊断并及时予以干预,有可能延缓帕金森病进程,提高患者生活质量并改善预后。2017年9月6日,美国神经学会旗下期刊《神经学》(Neurology)刊载了一项最新研究成果:有朝一日,只须测试一下你的嗅觉,有可能提前个十年左右判断出你罹患帕金森病的风险高不高。本项研究发现,就老年人而言,比起嗅觉灵敏者,嗅觉不佳的人更有可能罹患帕金森病。研究人员同时发现,这在男性中表现得更为明显。在做测试时,受试者被要求闻闻12种常见物的气味,如肉桂、柠檬、汽油、肥皂、洋葱等,然后让其从四个选项中选出正确的答案。值得指出的是,这也是包括黑人参与者、探究嗅觉与帕金森病之间关系的研究之一。此前已有过一些针对亚洲人、白人开展的研究。本项研究调查的样本很大,包括1510个白人(平均年龄为75.6岁)和952个黑人(平均年龄为75.4岁),然后让他们参加嗅觉测试,再看看其后10年左右的情况。研究者们想看一看,在这段期间都有哪些人会罹患帕金森病。根据受试者在嗅觉测试中的表现,他们被划分为三组:嗅觉不佳者、嗅觉普通者和嗅觉敏锐者。统计显示,在2000余名受试者中,共有42人后来得了帕金森病,其中白人30名,黑人12名。令人惊讶的是,嗅觉不佳者罹患帕金森病的概率差不多是嗅觉敏锐者的5倍。讲得更具体一点,样本中嗅觉不佳者共有764名,其中有26人后来得了帕金森病;在835名嗅觉灵敏者中,只有7人得了帕金森病;在863名嗅觉普通者中,罹患帕金森病的人数为9名。嗅觉测试结果与帕金森病累计发病率(图片来源:Neurology)考虑到可能存在其他一些因素影响到研究结果,研究人员将其他的可能干扰因素也考虑了进去,如是否吸烟?喝不喝咖啡?头部是否有受创史?研究揭示,从接受测试后6年内的情况来看,在嗅觉测试中的表现与帕金森病之间存在强相关性。超过6年,仍然有相关性,只是没有那么强烈了。“此前有研究曾经显示,做嗅觉测试可以预测受试者四五年内罹患帕金森病的风险,” 论文通讯作者、来自美国密歇根州立大学的Honglei Chen博士表示,“我们的研究则进一步揭示出,这个时间可以放得更长。”Honglei Chen博士。图片来源:Michigan State UniversityChen博士提醒大家,并不是所有在嗅觉测试中表现不佳者都会得帕金森病。他表示,一般人罹患帕金森病的概率并不高,而且嗅觉测试中可能存在其他影响因素,加上帕金森病往往需要较长的时间才能确诊,在研究过程中可能会出现误判或漏报。综合各种因素,利用嗅觉测试法筛查帕金森病的时机目前尚不成熟,还需要做更多的相关研究。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Olfaction and incident Parkinson disease in US white and black older adultsNeurology, 2017, DOI: 10.1212/WNL.0000000000004382编译自:https://medicalxpress.com/news/2017-09-parkinson-disease-years-diagnosis.html

来源: X-MOL 2017-09-16

别怕,超声一下就不痛啦

一提到手术,第一时间你会想到什么呢?除了死贵花不起钱、剧痛忍不住哭之外,瀚海还想到了麻醉。麻醉可是缓减疼痛不可或缺的好东西,要是没有麻醉,不知有多少人会不敢做手术。脑补一下,赤果果地躺在手术台上,医生大哥拿着闪亮亮的手术刀,带着迷之微笑就晃悠悠地过来了……言归正转,麻醉毫无疑问已经成为手术必不可少的一环。目前的术中及术后麻醉主要依赖于阿片类药物及局部麻醉剂。阿片类药物主要通过系统给药,因此会导致远端神经麻醉,同时还具有药物耐受、上瘾及容易过量使用的缺点。局部麻醉剂虽然可以有效缓减疼痛,但是药效持续时间较短,而可以缓释的药物制剂却无法根据病人需求控制药物释放量及释放时间等。因此,可以根据病人需求控制麻醉时间、麻醉强度及麻醉持续时间的局部麻醉制剂将有效缓解病人的急性疼痛,同时减少阿片类药物的使用。近日,来自哈佛大学医学院的Daniel S. Kohane博士等研究人员开发了一种可以在超声作用下释放麻醉药物的脂质体麻醉剂,可以按需控制麻醉剂释放时间、麻醉强度及麻醉持续时间等。相关研究成果于近日发表在Nature Biomedical Engineering 上。Daniel S. Kohane教授。图片来源:Harvard Medical School这种可在超声作用下释放麻醉药物的脂质体麻醉剂中,脂质体由不饱和脂质1,2-二亚油酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DLPC)、饱和脂质1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-3-磷酸胆碱(DSPC)、1,2-二硬脂酰基-sn-甘油-磷脂酰甘油(DSPG)和胆固醇组成,包载原卟啉IX(PPIX)和河豚毒素(TTX),粒径在3 µm左右。PPIX是一种声敏剂,在超声作用下可以产生活性氧族(ROS),过氧化脂质体中不饱和的DLPC,从而扰乱脂质体双分子层结构,释放麻醉剂TTX。TTX是一种高效、肌肉毒性和神经毒性都较低的麻醉剂,可以迅速达到局部麻醉的效果。图1. 超声作用下释放麻醉药物的脂质体示意图。图片来源:Nat. Biomed. Eng.那么为什么要用超声作为刺激源呢?其实,作者此前已经开发过近红外光刺激释放的局部麻醉制剂,但是近红外光的组织穿透性不够强,同时还可能由于能量高而灼伤皮肤。在临床上,超声已经是最常用的诊断和治疗工具之一。超声无需侵入人体,可穿透深部组织,可高度聚焦防止损伤非靶组织,这些优势使得超声成为按需局麻最理想的刺激源。作者首先验证了超声作用下包载PPIX的脂质体是否可以产生ROS。他们选择carboxy-H2DCFDA作为ROS指示剂进行了检测,结果发现PPIX负载量为0.3%时产生的ROS最多(图2a),同时脂质过氧化程度也与ROS产生量相关(图3b)。作者选择了荧光染料磺酰罗丹明B(SRho)研究了超声对脂质体中药物释放的影响,结果发现SRho的释放与超声的频率(图2d)、持续时间(图2d)、强度(图2e)及循环周期(图2f)有关,而不含有DLPC的脂质体在超声作用下释放染料的速率明显降低(图2c)。图2. 超声刺激负载PPIX的脂质体产生ROS、发生脂质过氧化以及释放染料的能力。图片来源:Nat. Biomed. Eng.将脂质体局部注射到大鼠皮下,采用超声刺激后也发现染料的释放显著增多,且随着超声的周期性刺激可以周期性释放染料(图3)。这表明可以用超声控制动物体内负载PPIX的脂质体的药物释放行为。图3. 超声促进体内脂质体释放染料。图片来源:Nat. Biomed. Eng.通过比较超声作用对同时负载PPIX和TTX的脂质体(Lipo-PPIX-TTX)及只负载TTX的脂质体(Lipo-TTX)的TTX释放行为,作者发现超声可以显著加快Lipo-PPIX-TTX释放TTX的速度,而对Lipo-TTX释放速度没有影响。同时,Lipo-PPIX-TTX在无超声作用下释放TTX的速度显著低于Lipo-TTX,这表明PPIX不仅可以促进超声作用下TTX的释放,还可以稳定脂质体,减小TTX在无超声情况下的释放。随后,作者检测了Lipo-PPIX-TTX的局部麻醉效果及可控性。他们在大鼠坐骨神经附近注射了Lipo-PPIX-TTX,并采用热板实验(将大鼠的后爪放在热板上,检测大鼠将后爪抬离热板的时间——热潜伏期,时间越长表明麻醉效果越好)检测麻醉剂的麻醉效果。他们发现注射Lipo-PPIX-TTX后的初始麻醉效果可以持续8.3 ± 4.7 h;随后进行二次超声作用(3 W·cm-2,1 MHz,10 min)产生的麻醉效果依次可持续0.7 ± 0.2 h、0.2 ± 0.2 h;第三次超声无麻醉效果(图4a)。同时无大鼠死亡,无远端麻醉效果。但是注射Lipo-TTX的大鼠有一半在注射后3-10 h内死亡,幸存下来的6只中有4只出现了远端麻醉的迹象,而超声作用不会产生麻醉效果(图4b)。这表明PPIX对于超声刺激脂质体药物释放是必不可少的。图4. Lipo-PPIX-TTX的局部麻醉效果及可控性。图片来源:Nat. Biomed. Eng.为了进一步增强超声引发的神经抑制的次数和持续时间,作者将负载右旋美托咪啶(Dexmedetomidine,DMED,一种α2-肾上腺素激动剂,可以增强TTX的局部麻醉效果)的脂质体(Lipo-DMED)与Lipo-PPIX-TTX一起注射(比例为1/2)。他们发现初始的麻醉时间可以持续34.5 ± 5.0 h,随后三次超声产生的麻醉效果可以持续1.8 ± 1.2 h、0.9 ± 0.3 h、0.5 ± 0.3 h,而第四次超声仍有麻醉效果(图5a)。此外,超声诱导的麻醉效果可以通过改变超声的强度(图5d)、持续时间(图5b、5c)进行控制。这表明联合药物确实可以显著增强麻醉剂的麻醉效果。图5. Lipo-DMED联合Lipo-PPIX-TTX产生的局部麻醉效果及可控制性。图片来源:Nat. Biomed. Eng.——总结——该研究成功地开发了一种超声刺激、可按需释放麻醉药物的麻醉剂,通过调控超声的强度、间隔时间及持续时间可以控制麻醉效果。利用超声刺激释放药物可谓巧妙,因为超声已经在临床上广泛使用,没有侵入性,而且组织穿透能力强。当然,这个体系也存在一些问题,如超声刺激的药物释放次数较少,对应的麻醉持续时间也较短,同时强效麻醉剂TTX的使用也可能存在潜在的安全问题。这些问题都还有待进一步研究进行验证或优化。原文(扫描或长按二维码,识别后直达原文页面,或点此查看原文):Ultrasound-triggered local anaesthesiaNat. Biomed. Eng., 2017, 1, 644, DOI: 10.1038/s41551-017-0117-6(本文由瀚海供稿)

来源: X-MOL 2017-09-15
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