使用声波将药物远程靶向肿瘤

华盛顿特区，2019年11月12日-缺乏一种临床可行的方法来将癌症药物追踪和引导至肿瘤是靶向治疗的一大问题。

但是，由洛杉矶南加州大学的周启发研究小组的生物医学工程师提出的一种新的超声波方法可以实现声学控制和实时跟踪体内药物的释放。研究人员在AIP出版的Applied Physics Letters中报告了如何操纵超声波来确定药物的输送。

“在常规药物递送中，在显微镜下离体检查组织，或使用放射性物质在体内追踪药物。我们提出了一种通过结合新的平面波成像方法在人体内部精确成像和移动药物的新方法博士后研究员钱学军说。

准确的药物输送对于确保消除肿瘤至关重要，同时还要避免癌症治疗剂对健康组织的毒副作用。超声波是一种用于体内非侵入性成像的流行方法。但是由于传统方法缺乏敏感性，因此以前尚未用于药物递送中。Zhou的团队采用了一种新的超快超声方法，该方法可以消除背景噪声，从而准确地跟踪幻像血管内的药物输送媒介。

中国南京航空航天大学的访问学者彭汉民和他的同事们通过一根狭窄的硅胶管将水泵入，以模拟通过血管的血液流动。他们将试管放置在真实的猪组织下方，并在其上成像以使设置更加真实。可以用作药物输送工具的微气泡，微小的空气囊被引入假血管中。

近年来，人们非常兴奋地将声波聚焦到可以操纵粒子的“声学镊子”中。Zhou的团队应用了聚焦超声换能器来捕获由超快成像系统识别出的微气泡。

该小组预测了微气泡的运动，并计算了将气泡捕获并移动到幻影血管中特定区域所需的声辐射力。

通过平衡来自换能器的声辐射力，团队将捕获的微气泡移动到管壁上的特定位置，并调高声功率以使气泡破裂。

超声波使微气泡中的空气振动，这使Peng和同事可以使用其新颖的超快速超声成像系统在组织内最深10毫米的深度内精确跟踪微气泡。他们希望将超声跟踪和靶向的这种结合转化为将含药的微气泡无创地引导至人体肿瘤位置附近的血管。

“我们想对大鼠或兔子进行体内研究，以了解所提出的方法是否可以监测并释放基于微泡的药物在人体中的传递，”钱说。“我们希望在实际情况下进一步提高成像分辨率，灵敏度和速度，如果可行，长期目标将是进行人类研究。”

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