大脑的“全息投影”,研究人员利用3D打印超声全息图治疗神经系统疾病!!

2022-06-02      950

研究团队开展了一项合作项目:利用3D打印技术创建了声学全息图来治疗神经系统疾病。凭借这些设备,血脑屏障可以以一种选择性的、有效的和有针对性的方式打开

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据项目专家介绍,聚焦超声(FUS)技术在治疗神经系统疾病方面有很大的潜力。这是由于它能够以精确和非侵入性的方式产生治疗效果。然而,由于各种原因,很难将其应用于神经系统的结构。为了解决这个问题,研究人员尝试了采用增材制造的3D声学全息图,并提出了声全息图的第一个临床前应用,在小鼠的两个镜像区域执行双侧血脑屏障(BBB)开口实验。

 如果医生需要对病人的头部进行超声检查,他可以提供用户的CT和MRI,以便识别和分割要治疗的区域。根据这些信息,医生可以针对病患区域进行区分,并设计出全息图模型。为了创建定制的设备,他们采用了3D打印进行设计,超声波发射器是一种扬声器,以每秒50万次的频率振动。全息图被放置在它的前面,并被声波穿过。一旦血脑屏障(BBB)的上皮组织开始收缩,药物分子就会进入该区域,开始治疗病症。


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聚焦超声系统由一个工作频率为 1.68 MHz 的单晶聚焦换能器组成,耦合到一个 3D 打印的超声全息图,该全息图旨在在体内麻醉小鼠体内产生两个对称的焦点,同时,补偿由颅骨引起的波前像差。这项工作证明了全息图辅助 BBB 开放在不同半球对称区域的中枢神经系统中实现低成本和高度定位的靶向药物递送的可行性

目前,该项研究并未展开人体实验,但这一发展对患有神经系统疾病的人来说确实是一个令人鼓舞的消息。


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