一个离子泵将化疗药物输送到大脑
尽管接受了手术及化疗、放疗等治疗，但大多数患者的恶性脑瘤仍会复发。瑞典Linköping大学和奥地利格拉茨医科大学的研究人员在《培养细胞》中表明，离子泵可以更准确地输送药物，从而在化疗中减少严重的不良反应。研究结果发表在先进材料技术。
“这是第一次测试离子泵作为一种可能的治疗恶性肿瘤的方法大脑肿瘤。我们使用癌症实验室里的细胞，结果非常有希望。然而，我们可能需要5到10年的时间才能看到这种新技术用于脑肿瘤的治疗。”Linköping大学科学技术系有机电子实验室副教授Daniel Simon说。
科学家们使用了来自胶质母细胞瘤的细胞，这是一种最常见、侵袭性最强的大脑癌症。当用外科手术切除脑肿瘤时，肿瘤的一小部分通常会残留下来，嵌在脑细胞之间。即使是高精度的手术也无法在不损害周围健康脑组织的情况下移除这些细胞。这意味着放疗和化疗是用来阻止肿瘤复发的。
在瑞典，大约有30种细胞抑制剂可用于治疗不同类型的癌症。这些化疗药物通常是静脉注射或片剂。但为了到达大脑，它们必须首先通过循环系统扩散，然后通过血脑屏障。大脑小血管的管壁比身体其他部位的血管渗透性差得多，可以阻止血液中的许多物质进入大脑。因此，只有少数抗癌药物可以通过。
林雪平大学的科学家在格拉茨医科大学的已经开发出一种方法在一个植入离子泵可用于绕过血脑屏障和供应gemcitabine-an极其有效的化疗剂通常无法通过血脑与高精度barrier-directly进入大脑。吉西他滨目前被用于治疗胰腺癌、膀胱癌和乳腺癌，它的作用是干扰快速生长肿瘤的细胞分裂过程。这意味着吉西他滨不会影响脑细胞，因为脑细胞一般不会发生细胞分裂。
“目前临床上使用的传统胶质母细胞瘤治疗方法对癌症和神经细胞的伤害程度是一样的。然而，使用吉西他滨离子泵，我们只对付癌细胞，而神经元却保持健康。此外，我们对培养的胶质母细胞瘤细胞的实验表明更多癌症细胞格拉茨医科大学的博士后琳达·沃尔德赫尔说。她和Linköping大学的研究人员一起进行了这项研究。
当离子泵将吉西他滨从电解质库输送到细胞或者是肿瘤，用小电流“泵”带正电荷的药物通过离子传输通道。这种方法被称为电泳。离子泵只需要一个小电流来泵出吉西他滨，这是一个优势，因为它避免了风险大脑细胞被激活并传播非预期的神经信号。低电流和低电压也意味着最终的治疗技术将不需要大的电源或电池来运行。
格拉茨医科大学(Medical University of Graz)副教授雷纳·辛德尔(Rainer Schindl)描述了其他优势。“大脑内部的压力非常敏感，使用离子泵而不是液体驱动设备来输送药物意味着压力不会受到影响。同时，通过充电控制剂量，使化疗药物的供应非常精确。下一步是使用离子泵评估不同化疗以前曾有过严重不良反应或无法通过的药物血脑屏障,”他说。
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