仔细观察血脑屏障

(欧宝娱乐地址医学快报)今天成千上万的人在他们的大脑深处放置了各种各样的刺激器，希望治愈他们的疾病。许多其他患者需要管子、导管和分流器系统深入脑室，以输送化疗、止痛剂或排出过压的脑液。总是地，如常用的Ommaya贮备例如，这些设备有一个粗糙而笨重的插入，只是简单地穿过健康的脑组织，几乎没有留下任何路径。要为大脑开发更精密的仪器，我们必须设想利用大脑的天然屏障和保护，而不是对抗它们。换句话说，我们必须了解平衡大脑液体结构的薄纱膜，以及密封血管的血脑屏障，就像我们了解自己的皮肤一样。

病毒、细菌、真菌、寄生绦虫，甚至癌细胞都有自己独特的绕过血液的技巧大脑障碍(BBB)。无论是强力渗透，欺骗，化学隐身，还是绝对压倒性的数量，只要感染持续足够长时间，他们就会找到方法。随着工业规模的电子微型化渗透到各种神经市场，研究人员将不可避免地开始看到微生物破坏血脑屏障的技能应用于人造大脑设备。虽然我们通常不会考虑通过血管系统在大脑中插入记录或刺激电极，但这可能是实现这些梦幻般的假设技术的侵入性最小的方法智能尘埃或者以光纤为基础的光遗传学为例，这些都在等待着我们。

要真正看到这个神秘的血脑屏障，可以在向血液中注射顺磁性钆造影剂后拍摄MRI图像。这些化合物通常停留在脑血管内，只有在血脑屏障的渗透性改变其自然健康状态时才会泄漏出来。由于潜在的毒性，低浓度的钆通常是这类测试的首选。一项研究刚刚发表在杂志上纳米级说明可能还有更好的办法。通过使用惰性亲水聚乙二醇(PEG)包裹的超顺磁性氧化铁颗粒，这些研究人员能够获得血脑屏障动态响应攻击时的MRI图像。

研究人员称之为精心设计的纳米粒子聚乙二醇化SPIONs(超顺磁性氧化铁纳米颗粒)。这些spion被证明特别擅长增强渗透血脑屏障的t2加权图像。与t1加权钆扫描相比，t2加权扫描可以更详细地成像各种脑部病变。研究人员还能够分析大脑实质内部的SPION标签。“实质”是一个笼统的术语，指的是器官的内脏或功能部分。对于大脑来说，这通常意味着神经元和神经胶质细胞。然而，我们知道，大脑的功能远不止这些。据估计，超过10万英里的星形细胞足端内衬毛细管在它的分形海岸线上，血脑屏障和其他膜性心室衬里本身可以被认为是一个器官。

一个简短的旅行BBB的历史也许对我们有启发。100年前的今年，血脑屏障被发现，当时科学家们试图寻找将药物送入大脑以治疗非洲锥虫病(昏睡病)的方法。保罗·埃利希开发了针对非洲锥虫的第一个成功的治疗方法。他以台盼染料命名了“化疗”和“魔弹”，可以杀死寄生虫的细胞，同时保留健康细胞。

在这种情况下，观看和杀戮并不是完全独立的事件。当注入血液时，锥虫染料不会标记大脑，从而突出某种边界。然而，目前尚不清楚这是因为存在障碍，还是因为它无法粘附在大脑上。将染料直接注射到大脑的下空洞(标记了它)，显示它一定是前者。台盼染料也恰好是细胞活力的良好指标，因为它们通常不会穿过完整的细胞膜。不过也有一些例外。

对锥虫的研究直接揭示了细胞生物学和神经科学的一个核心原理，即内吞作用。通过在囊泡中出芽而通过膜边界是感染的一个关键事件。的控制秘书贩运通过囊泡进出大脑和在大脑内无所不在的进出一样重要。一些外来攻击者，如狂犬病，劫持轴突运输机械，达到他们自己的邪恶目的。令人难以置信的是，狂犬病毒(与内吞生长因子受体在同一个循环中逆行)以某种方式设法加快了整个过程，因此它实际上比内源性流动更快。

血脑屏障上的内皮细胞与其他器官中发现的内皮细胞相似，但其标准略高。它们形成的连接处更紧密，受到更多控制点的控制。在内皮细胞上方还有一层稀疏的周细胞，其上方是星形胶质细胞的平铺手。今天的医生有一些简单的技巧可以用来操纵血脑屏障。例如，在脑积水期间，他们可以使用甘露糖从大脑中渗透抽出液体。现在有迹象表明，在技术上可能很快会比甘露糖和奥玛亚分流器更先进一些。

当大脑被自然或人工手段改变时，对流量和压力的非侵入性测量对于理解大脑内部发生的情况至关重要。一个公司,Ornim医疗目前，该公司正在提供通过微毛细管床的颅骨记录参数的仪器。通过测量组织内超声调制的近红外光，通过声光效应，他们可以直接测量灌注。一旦我们开始在大脑中大量植入辅助技术，这些技术和其他技术可能会被证明是至关重要的——更重要的是，可能会出现与它们有关的医疗问题。

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