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血栓治疗新突破:“超声钻”和纳米液滴可分解血块

超声波
发布:2021-01-20 10:12:06    

 艺术家对如何使用超声波钻头和用于纳米液滴的注射管破坏体内血块的印象。(来源:北卡罗来纳州立大学)

据北卡罗莱纳州立大学的Leela Goel,江小宁(译名)及其同事称,精密的“超声钻”结合专门设计的纳米液滴可很快用于体内分解顽固的,难以穿透的血块。该团队已经进行了体外实验,证明了该技术,如果将该技术批准用于临床试验,可能会导致针对危险形式的血栓形成的有希望的新疗法。

如果血凝块不能足够迅速地分解,它们会在几天内缩回,形成密集,无孔的细胞团。每年,仅在美国,就有多达60万人受到这些血块的影响,这就是深静脉血栓形成。过去,他们的治疗方法主要涉及激活血液中某些酶以分解血块结构的药物。但是,这种方法所需的高剂量药物和较长的治疗时间会导致周围组织的明显损伤。

最近,出现了一种称为声溶栓的技术。这利用超声波引起血块周围的微气泡振荡,从而增强了血块的机械腐蚀和药物扩散。但是,该技术依赖于大型外部超声换能器,不能用于治疗被诸如肺或肋骨之类的超声阻断器官所遮盖的静脉。

在他们的研究中,北卡罗莱纳州立研究小组将纳米液滴递送到了实验装置中形成的血块中。由于它们的小尺寸,它们容易渗透回缩的血块。沿着输送纳米液滴的管子旁边是一个基于导管的超声“钻”,它通过一个微小的前视换能器产生精确瞄准的声波。

纳米液滴经过特殊设计,具有低沸点。钻机传递的少量能量足以汽化纳米液滴,从而形成迅速膨胀和收缩的充气微气泡。这些振荡通过气蚀过程破坏了凝块-形成了微型流和喷流,削弱了凝块的机械结构。同时,振动会在血凝块上开孔,使酶增强药物更容易渗透。这甚至进一步增强了震动,同时避免了对高剂量药物和长治疗时间的需求。

在超过30分钟的时间范围内,他们发现凝结块质量可以减少40%左右-远远超过结合超声,微泡和酶激活药物治疗的17%。尽管该团队的方法距离进入临床实践还有很长的路要走,但他们的结果表明,深静脉血栓形成的治疗方面的突破可能已经迫在眉睫。

该技术在《微系统与纳米工程》中进行了描述。

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