一种新的工程工艺可以为脑肿瘤提供安全有效的药物剂量,而不会使患者遭受传统化疗的副作用。
辛辛那提大学教授安德鲁斯特克尔(Andrew Steckl)与约翰霍普金斯大学的研究人员合作,开发了一种治疗多形性胶质母细胞瘤(GBM)的新疗法。Steckl的纳米电子学实验室应用了一种叫做同轴静电纺丝的工业制造工艺来形成含药薄膜。
直接植入手术的治疗方法是切除肿瘤的大脑部分。
该研究发表于《自然科学报告》。
Steckel说:“化疗本质上是系统性治疗。治疗必须跨越血脑屏障,这意味着你获得的全身剂量必须更高。”“这可能很危险,而且有毒副作用。”
斯特克尔是俄亥俄州著名学者,加州大学工程与应用科学学院电气工程教授。
同轴静电纺丝将两种或多种材料结合成细纤维,细纤维被一种材料的芯层和另一种材料的表层包围。这种制造过程使研究人员能够利用每种材料的独特特性,立即或随着时间的推移提供有效剂量的药物。
Steckl说:“通过选择纤维的基本材料和鞘层的厚度,我们可以控制这些药物的释放速度。”
他说,电纺纤维可以快速释放一种药物用于短期治疗,如止痛药或抗生素,而另一种或多种药物(如化疗)可以长期释放。
“我们可以制作非常复杂的药物释放曲线,”斯特克尔说。
这一突破是约翰霍普金斯大学的研究伙伴和合著者亨利布勒姆博士和贝蒂泰勒所做工作的延续。后者在2003年开发了一种被称为胶质细胞瘤的脑肿瘤芯片疗法,用于局部治疗。
UC的主要作者大宇汉说,与以前的治疗不同,电纺纤维可以随着时间的推移提供更均匀的剂量。
他说:“就目前的治疗而言,大多数药物在一周内释放,但我们的光盘显示释放时间长达150天。”
根据美国癌症协会,多形性胶质母细胞瘤是一种常见的侵袭性脑癌,占所有原发性脑肿瘤的一半以上。每年,全球有超过24万人死于脑癌。
研究发现,为本研究创造的电纺纤维提供了类似于片剂的盘状结构,可以增加药物剂量,减少初始突释,提高药物释放的可持续性。
在三个独立的动物实验中,用电纺纤维进行化疗可以提高存活率。这些实验研究了安全性、毒性、膜降解和功效。
该研究得出结论:“这代表了目前治疗GBM的一个有希望的发展。”
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