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血脑屏障(BBB)是血流将分子输送到大脑的一大障碍，大约90%的药物都会受到它的限制。英国伦敦国王学院生物医学工程与影像科学学院与伦敦帝国理工学院非侵入性手术与检测实验室联合开发了一种新的药物转运模式，可通过快速短脉冲(RaSP)超声将含有药物的脂质体以非侵入性方式穿过血脑屏障转运至脑内。
低脑防御系统-血脑屏障
脑屏障是大脑特殊的物理、运输和代谢屏障，能够维持大脑的稳定，促进离子和神经递质的调节。然而，这种屏障使得治疗神经退行性疾病和癌症脑转移的应答率和有效性不令人满意。
为了克服这一困境，许多科学家正在开发新的药物运输模式。但目前还没有能完全避免血脑屏障损伤的无创给药方式，因此将大分子药物安全地输送到脑内是一个巨大的临床挑战。
●给药兵——脂质体贡献巨大。
脂质体是目前最常见的药物转运方式，可以以最小的全身毒性将药物转运到靶位。它的优点包括非极性药物或极性药物的高浓度装载和药物在靶位释放的机制，以及药物结合特异性的容易调节。最近，辉瑞和BioNTech的新冠肺炎疫苗(BNT162b2)也使用了脂质体配方。
其中，脂质体纳米药物还具有携带高浓度药物的优势，可在炎症或感染部位释放药物，可用于转运多种不能穿越血脑屏障的药物，治疗神经退行性疾病和脑肿瘤。
●快速短脉冲超声有助于脂质体转运。
文献指出，目前无创给药系统多为长脉冲(~ 10-20 ms)低频(< 5 Hz)模式。近年来，开发了一种快速短脉冲序列，它比长脉冲超声更有效、更安全地输送药物。
研究小组通过小鼠实验测试了这种药物转运模式。小鼠左脑采用聚焦快速短脉冲超声，然后将含有微泡的脂质体注入小鼠尾部，该微泡可随超声同步振动、膨胀和收缩，并充满药物。结果实验成功诱导超声微泡振动，打开血脑屏障，将脂质体包裹的药物导入脑血管。
此外，研究团队还利用显微镜技术检测了这种给药方式对脑组织造成的损伤。结果表明，无脑组织损伤，药物输送比传统的长脉冲超声更有效。未来，它将有机会用于中枢神经系统疾病和脑肿瘤患者的临床治疗。
