研究者は薬剤および他の治療上の分子のエントリを可能にするために超音波エネルギーが簡潔に 「生体細胞の保護外の膜のドア」をどのように開くことができるか示しました -、そしてセル自身がそれからすぐにドアを閉じることができるかどのように。
このメカニズムを理解することは遺伝子療法を提供すること、化学療法を目標とすることおよび細胞膜を通って容易に移動できない大き分子の薬剤を管理するための超音波の使用を進めることができます。
5 つの顕微鏡検査の技術を使用して、研究者は液体媒体で中断されるセルの膜の穴を開くために泡の激しい崩壊 - 超音波によって引き起こされる効果 - が十分な力を作成することを示しました。 セルによってほんの数分の内に閉じられる穴はほとんどの蛋白質より大きく、遺伝子療法に使用する DNA と同じような直径の 50 ナノメーター - 大きい治療上の分子のエントリを可能にします。
「穴倒れる泡との機械相互作用によってなされます」、はマーク Prausnitz をジョージアの技術協会の化学および Biomolecular 工学の学校の教授言いました。 「泡は解放します衝撃波を超音波のフィールドおよび崩壊で振動します。 生じる衝撃波と関連付けられる流動動きは外側からの分子が入るようにする細胞膜の穴を開きます。 セルは動員の細胞内の小胞によって穴の作成にそれから答えます穴を数分以内に修繕するために」。
アトランタのジョージアの技術そして Emory 大学で科学者によってされて、研究は薬および生物学 (Vol. 32、第 6) のジャーナル超音波で報告されました。 作業は健康 (NIH) のある各国用協会および全米科学財団によってサポートされました (NSF)。
超音波は診断イメージ投射のために広く利用された同じタイプのエネルギー既にです。 薬剤配達は高い発電のレベルおよび異なった頻度を用い、効果を高めるために泡はもたらされるかもしれません。
超音波の薬剤配達はセルに - 副作用と遺伝物質を挿入するのに正常にウイルスを使用した遺伝子療法のために特に魅力的であることができます。 それはまた化学療法のエージェントのより目標とされた配達に使用できます。
「超音波の大きい利点の 1 つと」、は Prausnitz 言いました非侵襲的であることです。 「局部的にまたはボディ全体化学療法の薬剤を与えることができますそして腫瘍がある領域にだけ超音波を焦点を合わせます。 それは標的細胞のだけセル透磁率そして薬剤の通風管を高め、健全なセルに他の所で影響を与えることを避けます」。
研究者は最近超音波のアプリケーションが細胞膜ことをの透磁率を高めることによってセルに薬剤の移動を助けることができることだけが分ってしまいました。 超音波が細胞膜の開始穴によって透磁率を高めたことが、仮定されましたが、限定的に示されてしまいました。
Prausnitz および Emory 大学のジョージアの技術の共作者 Robyn Schlicher、 Harish Radhakrisha、テモテ Tolentino、 Vladimir Zarnitsyn およびロバート Apkarian は (今死亡する) 前立腺癌のセルのラインを使用して現象を詳しく調査するために着手しました。 それらは生体細胞の光学顕微鏡検査の固定セルそして 2 つのタイプのスキャンそして超音波の効果およびセル応答を査定するのに透過型電子顕微鏡を使用しました。
細胞膜の超音波のパンチ穴がまた、研究者セルが穴を修理するメカニズムを調査したことを示すことを越えて。 超音波の露出の後で、それらはセル媒体に普通セルによってとられなかった化学薬品をもたらしました。 変化によって化学薬品がもたらされたときに、それらはセルのほとんどが膜を数分以内に修理してしまったことを定められました。