脑波传感器:超声微波如何改变医学

ETH苏黎世研究者首次显示,小鼠脑中可使用超声波通过血管引导微车期望最终能产生能用精度投送药物的处理

• ETH苏黎士技术开发 过去几年使用超声波控制微车 也在脑中工作
• 微车充气泡 工作完成后无损消解
• 未来这些微车可配药并交付到脑中特定点这可能提高药效并减少副作用

脑肿瘤、脑出血以及神经学和心理条件常难用药治即使在有效药可用时,这些药往往会产生严重的副作用,因为它们遍历脑部,而不仅仅指向区域研究者高期望有朝一日能够提供更有针对性的方法,向非常具体定义的地点提供药品。为此,它们正在开发小型运输机,通过稠密血管迷宫向导

ETH苏黎世研究者 苏黎世大学 苏黎世大学医院

超声代磁性

与替代导航技术如磁场技术相比,超声波提供某些好处。eth苏黎世声学机器人学教授兼研究主管Daniel Ahmed解释道:“超声波安全深入人体并广泛使用医学领域。”

Ahmed和他的同事用充气微泡涂在脂质上 — — 生物细胞膜由同样物质制成。泡直径1.5微米,目前用作超声波成像中的对比材料

超声波引导微波优异

研究者们现在显示,这些微博可以通过血管引导自这些泡沫或微博已经被批准用于人类后, 人类技术很可能比开发中的其他类型微车更快地被批准使用2019年欧洲研究理事会ERC授予他启动Grant项目研发技术

超声波引导微博的另一个好处是,一旦完成他们的工作,它们就会分解体使用另一种方法时 磁场 微车必须是磁性 开发可生物分解微车并不容易此外,ETH苏黎世研究人员开发的微试卷小而平滑Alexia Del Campo Fonseca表示:「这让我们很容易引导他们沿狭带学习,

反向流

过去几年来 Ahmed及其团队一直在实验室工作 开发方法引导微波流苏黎世大学和苏黎世大学医院的研究人员合作, 测试鼠脑中的血管使用这种方法研究者向鼠标循环系统注入泡泡,无外部帮助冲入流水研究者设法用超声波控制流水器并引导它们穿透脑容器逆流流方向研究者甚至能够引导泡流分解血管或多次改变方向以引导流入最小分支

控制微车运动 研究人员还把四小传感器绑到 鼠标头骨外设备生成超声波范围振荡 脑波传播脑中某些点上 双传感器或多传感器释放波 或可互放大或互减研究者使用复杂方法引导泡 调整单个传感器输出实时图像显示泡向哪个方向移动

未来计划

研究者用二维-光子显微镜未来,他们还想使用超声波自身成像并计划为此目的增强超声波技术

研究中微波没有配药研究者先想显示,他们可以引导流体血管,而这种技术适合脑部使用。在那里有希望医疗应用 包括治疗癌症 中风和心理条件研究者下一步是 将药分子附到外 泡壳运输期望总有一天它能为开发新处理法提供基础

参考文献:Alexia DelCampo丰塞卡、Chaim Glück、Jeanne Druux、Yann Ferry、Carole Frei、Susanne Wegener、Bruno Weber、Mohamad El Amki和Daniel Ahmed于2023年9月21日自然通信.
DOI: 10.1038/s41467-023-41557-3