تحریک مغز همراه با اسپری بینی حاوی نانوذرات می تواند بهبود سکته مغزی را بهبود بخشد



در مطالعه اخیر، محققان دانشگاه Xi’an Jiaotong-Liverpool و دیگر دانشگاه‌های چین گزارش کرده‌اند که تحریک مغز همراه با اسپری بینی حاوی نانوذرات می‌تواند بهبودی پس از سکته مغزی ایسکمیک را در یک مدل حیوانی بهبود بخشد.

اسپری بینی یک روش غیر تهاجمی برای رساندن نانوذرات مغناطیسی به مغز است که این مطالعه نشان می‌دهد که می‌تواند مزایای تحریک مغناطیسی ترانس کرانیال (TMS) را افزایش دهد. TMS روشی برای تحریک مغز غیرتهاجمی است که قبلاً به صورت بالینی یا در آزمایشات بالینی برای درمان بیماری های عصبی مانند سکته مغزی، بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر، افسردگی و اعتیاد استفاده می شود.

موش‌هایی که پس از سکته مغزی ایسکمیک هر 24 ساعت و به مدت 14 روز درمان ترکیبی نانوذرات و TMS دریافت کردند، سلامت کلی بهتری داشتند، سریع‌تر وزن پیدا کردند و عملکردهای شناختی و حرکتی آنها در مقایسه با موش‌هایی که تنها با TMS درمان شدند، بهبود یافتند.

در طول درمان TMS، یک جریان الکتریکی از طریق یک سیم پیچ الکتریکی که در خارج از جمجمه قرار دارد می گذرد و میدان مغناطیسی تولید می کند که سلول های مغز را با القای جریان الکتریکی بیشتر در داخل مغز تحریک می کند. با این حال، تحریک اغلب آنقدر شدید نیست که به اندازه کافی به مغز نفوذ کند تا به مناطقی که نیاز به درمان دارند برسد.

در این مطالعه جدید، محققان نشان می‌دهند که نانوذرات مغناطیسی که به صورت داخل بینی تجویز می‌شوند، می‌توانند نورون‌ها را پاسخگوتر کنند و سیگنال مغناطیسی TMS را برای رسیدن به بافت عمیق‌تر مغز تقویت کنند و به بهبودی کمک کنند. این یافته فرصت های جدیدی را برای درمان اختلالات عصبی ارائه می دهد.

از غیر ممکن به ممکن

این تحقیق به یک سوال کلیدی در نانوپزشکی پاسخ می‌دهد که آیا می‌توان TMS را با استفاده از نانوذراتی که به‌صورت غیرتهاجمی وارد مغز می‌شوند، تقویت کرد؟ چهره های پیشرو در این زمینه قبلاً اظهار داشتند که به دلیل سد خونی مغزی تقریباً غیرممکن است. این مانع فیزیکی مغز را از بقیه جریان خون بدن جدا می کند.

با این حال، تیم محققان با هدایت نانوذرات مغناطیسی به ناحیه صحیح با یک آهنربای بزرگ در نزدیکی سر بر این مشکل غلبه کردند.

دکتر گانگ روان، نویسنده مسئول این مطالعه، می‌گوید: «ما توانستیم بر سد خونی مغزی غلبه کنیم و نانوذرات کافی را به مغز ارسال کنیم تا در ترکیب با شبیه‌سازی TMS برای بهبود بهبودی پس از سکته مغزی استفاده کنیم.

دستگاه‌های TMS قبلاً برای درمان بالینی اختلالات عصبی استفاده می‌شوند، اما محدودیت‌های شدیدی از نظر قدرت تحریک و عمق مغزی که می‌توانند به آن‌ها نفوذ کنند، دارند.

دکتر روان می‌افزاید: «با قرار دادن غیرتهاجمی نانوذرات مغناطیسی در مغز، می‌توانیم اثرات تحریک TMS را روی نورون‌ها تقویت و تقویت کنیم و درمان را مؤثرتر کنیم.»

نشان دادن امکان استفاده از نانوذرات در این روش، راه را برای کاربردهای پزشکی نانوذرات برای سایر اختلالات عصبی هموار می کند.

عبور از موانع

نانوذرات اکسید آهن مورد استفاده در این مطالعه قبلاً برای درمان کمبود آهن تجویز شده است زیرا غیر سمی و زیست تخریب پذیر هستند. این تیم همچنین نانوذرات را با پوشش دادن آنها با مواد مختلف غیر سمی اصلاح کردند.

دکتر روان می‌گوید: «این پوشش باعث می‌شود که نانوذرات به سد خونی مغزی بچسبند و شانس عبور از آن را افزایش دهند. بدون این پوشش، ذرات به جای عبور از سد، فقط از سد بازمی‌گردند.

تغییرات ذرات اکسید آهن همچنین تضمین می‌کند که نانوذرات می‌توانند به نورون‌ها بچسبند و پاسخ‌دهی آن‌ها به تحریک TMS را افزایش دهند.

ایمنی استفاده از نانوذرات اصلاح‌شده باید در آزمایش‌های بالینی ارزیابی شود، اما این پتانسیل را دارد که در ترکیب با TMS و روش‌های دیگر مانند تصویربرداری از مغز، برای به دست آوردن بینش بیشتر در مورد نحوه عملکرد مغز و بهبود درمان اختلالات عصبی استفاده شود. .

دکتر روان می گوید: “بسیاری از دانشمندان هنوز فکر می کنند که ارسال غیر تهاجمی کافی نانوذرات به مغز برای تاثیرگذاری بر عملکرد مغز غیرممکن است. با این حال ما نشان داده ایم که این امکان وجود دارد.”

ما تخصص تیم خود را در چهار رشته مختلف، علم مواد، بیوفیزیک، علوم اعصاب، و علوم پزشکی ترکیب کردیم تا مرزهای دانش خود را پیش ببریم و آنچه را که در حال حاضر در این زمینه فکر می کنیم به چالش بکشیم.

منبع:

شیان جیائوتنگ-دانشگاه لیورپول (XJTLU)

مرجع مجله:

هونگ، ی.، و همکاران (2022) تقویت تحریک غیرتهاجمی مغز با نانوذرات تحویل غیرتهاجمی برای بهبود بهبود سکته مغزی. شیمی مواد امروزی doi.org/10.1016/j.mtchem.2022.101104.



منبع