Kemoterapinin Beyne Ulaşmasına Yardımcı Olan Biyobozunur Ultrason İmplantı

Connecticut Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, kemoterapinin beyin kanserine girmesine ve onu tedavi etmesine izin vermek için kan beyin bariyerini açmaya yardımcı olabilecek bir ultrason implantı geliştirdiler. Yeni ultrason implantı, hantal ultrason sistemlerinden farklı olarak, doğrudan beyne implante edilebiliyor ve zamanla beyinde yok olduğu için cihazı daha sonra çıkarmak için bir takip ameliyatı gerektirmiyor. İmplant, içinden bir elektrik akımı geçtiğinde titreştiği anlamına gelen güçlü piezoelektrik olduğu gösterilen amino asit glisin kristallerini içeriyor. Araştırmacılar, ultrason implantını oluşturmak için bunu biyolojik olarak parçalanabilen polimerlerle birleştirdiler.
Bir beyin tümörü tanımlandığında olağan prosedür, cerrahi olarak çıkarılmasını ve ardından kalan kanser hücrelerini çıkarmak için kemoterapiyi içerir. Bununla birlikte, kan-beyin bariyeri olarak da bilinen beynin kan damarlarını kaplayan özelleşmiş endotelyum birçok yaygın kemoterapi ilacının girişini önlediğinden beyne kemoterapi vermek herkesin bildiği gibi zordur.
Kan-beyin bariyerini aşmanın bir yöntemi, bariyerde ilacın girmesine izin veren geçici boşluklar oluşturmak için ultrason kullanmaktır. Bununla birlikte, kafaya birkaç güçlü ultrason cihazının yerleştirilmesi ve prosedür için 5-6 saatlik bir süre gerekmesi nedeniyle, bu geleneksel olarak oldukça külfetli olmuştur. Bu faktörler, bu tür hastaların ultrasonla güçlendirilmiş kemoterapiden yararlanma sıklığını önemli ölçüde sınırlar.
Vücuda yerleştirilebilir ultrason vericileri geliştirilmiştir, ancak şimdiye kadar bunlar seramik kullanılarak yapıldı ve daha sonra cihazın çıkarılması için ikinci bir ameliyat gerektirdi. Bunu ele almak için, bu araştırmacılar tamamen biyolojik olarak parçalanabilen ancak seramik cihazlarla aynı gücü ve etkinliği koruyan bir ultrason implantı yarattılar. Çalışmaya katılan bir araştırmacı olan Thanh Nguyen, “Beynin içine yerleştirilmiş bir cihaz kullanarak tüm bunlardan kaçınabiliriz. Kemoterapinin beyne nüfuz etmesine ve tümör hücrelerini öldürmesine izin vererek onu tekrar tekrar kullanabiliriz.” dedi.
Yeni cihaz, piezoelektrik glisin kristalleri kullanılarak yapıldi. Kendi başlarına, kristaller çok hızlı bir şekilde biyolojik olarak parçalanacak ve çok kırılgan olacaktı, bu nedenle araştırmacılar onları bir elektrospinleme işlemi yoluyla polikaprolakton adı verilen, biyolojik olarak parçalanabilen bir polimer ve Poly-L-Lactide adı verilen başka bir polimer ile birleştirdiler. Bu polimerler, beyindeki ultrason yayıcının ömrünü uzatmaya yardımcı oluyor.
Beyin tümörü olan farelerle yapılan testlerde, ultrason cihazının kemo ile kombinasyon halinde kullanılması, tedavi edilmemiş farelere kıyasla farelerin sağkalımını iki katına çıkardı.