研究员学习超声波张开了膜的细胞

研究员显示了超声波能源如何可能 “简要打开门”在活细胞的防护外面膜允许药物和其他治疗分子项 -，并且细胞如何可能迅速然后关闭这个门。

了解此结构可能提前使用提供基因治疗，瞄准化疗和管理的不可能通过细胞膜容易地移动的大分子药物超声波。

使用五个不同显微学技术，研究员向显示泡影的猛烈折叠 - 超声波造成的作用 - 创建足够的强制开张在一个液体媒体暂停的细胞的膜的漏洞。 漏洞，由细胞在几分钟内关闭，大于多数蛋白质在大小上允许治疗分子项一样大象直径的 50 毫微米 - 和相似与用于基因治疗的脱氧核糖核酸。

“漏洞由与崩溃的泡影的机械交往做”，在化工和生物化子的工程学校在乔治亚技术研究所的一位教授说标记 Prausnitz。 “泡影在超声波域和折叠摆动，造成冲击波被发行。 可变的移动与发生的冲击波相关开张在细胞膜的漏洞，允许分子从外面进入。 细胞然后回应漏洞的创建由动员的细胞内泡在几分钟内修补漏洞”。

执行由科学家在乔治亚技术和艾文理大学在亚特兰大，这个研究在医学和生物 (第32卷，没有 6) 的日记帐超声波报告了。 国家卫生研究所 (NIH) 和国家科学基金会支持这个工作 (NSF)。

超声波是这个同一种能源已经用途广泛为诊断想象。 药物发运使用更大的功率级别和不同的频率，并且可能引入泡影提高这个作用。

超声波药物发运可能是特别有吸引力的为基因治疗，顺利地使用病毒插入基因到细胞 -，但是与副作用。 它可能为化疗作用者被瞄准的发运也使用。

“其中一个超声波的极大福利是它是非侵入性的”， Prausnitz 说。 “您可能产生一种化学疗法的药物局部或在这个机体中，然后仅集中超声波于肿瘤存在的区。 那将增加细胞渗透性和药物仅增加在靶细胞并且避免在别处影响健康细胞”。

研究员只在最近发现超声波的应用可能帮助搬入药物细胞通过增加细胞膜的渗透性。 被假设了，但是不明确显示了，超声波由在细胞膜的空缺数目漏洞增加了渗透性。

Prausnitz 和合作者 Robyn Schlicher， Harish Radhakrisha，乔治亚技术的蒂莫西 Tolentino， Vladimir Zarnitsyn 和罗伯特 Apkarian (现在被死亡) 使用前列腺癌细胞，线路艾文理大学下决心详细学习这种现象。 他们使用扫描和固定的细胞和活细胞光学显微学的二种类型透射电镜术估计超声波作用和细胞回应。

在显示出之外，在细胞膜的超声波穿孔，研究员也学习了细胞修理漏洞的结构。 在超声波风险以后，他们引入到细胞媒体细胞不通常占去的化学制品。 通过变化，当引入这种化学制品，他们能确定大多细胞在几分钟内修理了他们的膜。

虽然研究员在这个日记帐上报告的这个研究使用了前列腺癌细胞，他们在细胞许多选件类也学习了细胞的其他类型并且相信超声波聘用一个通用方式简要创建空缺数目。

在超声波可以用于传送在人前的药物研究员面对一定数量的挑战，包括粮食与药物管理局审批。 例如，超声波的作用在细胞间的整个数量不是一致的，当只第三影响。 研究员也将必须表达安全性关心和优选崩溃的泡影的创建 - 叫作气蚀的现象 - 在身体组织内。

“在我们可以为疗法使用超声波在这个机体前，我们将必须了解如何控制这个风险”， Prausnitz 注意。 “如果我们可以适当地设计超声波在细胞做的影响，我们可以生成这个细胞可能处理的影响。 我们希望刚够影响不非常允许运输到这个细胞，但是影响这个细胞在其能力修理伤害之外将被强调”。

研究员不知道膜漏洞是否导致长期害处对受影响的细胞。 通用检验向显示细胞在重新密封膜漏洞以后生存，但是细胞工作情况的详述的研究仍然必要。 从其他研究员的证据建议细胞膜频繁地被损坏并且被修理在这个机体里面 -，不用长期不良后果。 建议细胞可以类似容忍超声波的作用。

“其中一个真正的挑战转换发生了在实验室里和在小的动物到在人的临床成功的成功”，说 Prausnitz。 “即然我们更好了解超声波的作用结构，我们可以更加有效利用它医疗疗法的”。

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