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简便药物或可阻止纳米颗粒进入脑部

2020-1-6 环球解密

自然环境中的纳米颗粒如何进入脑组织?一组科学家发现使用特定复合物,即可阻断或疏通纳米颗粒进入脑部的通道,对阻止有害物质进入大脑,以及开辟通路让药物中的纳米分子顺利进入大脑两个相反的领域都有重要应用。

自然界中存在各种纳米颗粒化学成分,有的无害,有的具有毒性,如金属氧化物。已有研究显示,大型公路50米范围内的居民患上神经系统病变的几率较大,如老年失智和帕金森病等。

俄罗斯科学院(Russian Academy of Sciences)和俄罗斯托木斯克州立大学(Tomsk State University)的研究者想了解纳米颗粒进入人体的具体过程。他们向实验室小鼠的鼻腔注入纳米颗粒液体,用磁共振成像(MRI)监察颗粒在大脑各部分浓度情况。

他们发现,3小时内纳米颗粒抵达嗅球,之后浓度加大,12小时后达到峰值;3~4天后在海马体、齿状回(dentate gyrus)等其他大脑结构中达到峰值。

然而进一步研究出现了出乎研究人员意料的结果。

他们连续一个月从小鼠的鼻腔注入氧化锰,观察纳米颗粒进入大脑产生的神经生物学影响。结果发现小鼠并无任何异常。磁共振成像显示,小鼠脑部没有任何区域出现锰元素的聚集。

研究人员发现,原来第一次向鼻腔注射纳米颗粒后,就完全阻断了后续的通路。他们发现至少两个因素影响纳米颗粒进入大脑的通路:覆盖在嗅觉神经元两端的黏膜层,和嗅觉受体外膜。

他们还观察到,一些特定的纳米颗粒通过小鼠鼻腔的时候,小鼠体温下降了好几度。进一步观察发现,这个过程伴随着小鼠大脑脑脊液的分泌。这让他们意识到,纳米颗粒从鼻腔通道进入大脑是个系列反应的过程。

他们发现,不同的化学复合物可以打开、或关闭鼻腔进入大脑的通路,这对实现阻止有害分子进入大脑,和帮助药物分子进入大脑都有重要作用,可开发简便易行、成本经济的治疗方法。

他们将进一步研究病毒,特别是流感病毒从鼻腔进入大脑的过程。这项研究对开发消防员、电焊工的工作防护措施也有重要应用。

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