PNAS：新型设备打开血脑屏障，助力脑部疾病治疗

康涅狄格大学的工程师们设计了一种***、可生物降解的设备，可以帮助药物从血管进入脑组织——这条路径传统上被人体防御机制阻断。该研究结果发表在《PNAS》上。

大脑中的血管由紧密连接在一起的细胞排列而成，形成了所谓的血脑屏障，将细菌和毒素与大脑隔离开来，但这种血脑屏障也会阻碍治疗癌症等脑部疾病的药物。打开这一屏障的安全有效途径是超声波，聚焦在正确位置的超声波可以使血管内壁的细胞振动，足以在血脑屏障中打开短暂的裂纹从而使药物通过。但是，当前的超声技术要做到这一点，需要将多个超声源排列在一个人的头骨周围，然后使用MRI来引导操作超声的人将超声波聚焦在正确的位置，这种方法笨重、困难，而且每次都要服药很昂贵。另一种方式是植入设备，在大脑中局部应用超声，它更加精 确和可重复，但是大多数超声换能器包含有毒物质，例如铅，而且使用后必须将其去除，这需要手术因此可能会伤害大脑组织。

Nguyen教授的实验室专门研究压电生物材料。压电将物理应变(如弯曲或压缩)转化为电能，反之亦然，是使用电流产生振动的传感器的理想材料。研究人员提出了如何将可生物降解的聚合物聚L-乳酸（PLLA）纺成宽度仅为200纳米、长度为数十至数百微米的微小纳米纤维的方法.

PLLA通常用于溶解外科缝合线，是一种非常安全的生物相容性材料。因此，当研究人员将PLLA换能器植入小鼠体内时，发现该传感器是安全生物降解的。较重要的是，该设备可以生成控制良好的超声波，局部打开血脑屏障，从而帮助注入血液的药物进入大脑组织。该超声设备甚至可以充当扬声器以产生可听见的声音或播放音乐。

体内实验证明了PLLA纳米纤维换能器在打开血脑屏障和药物递送中的应用

这是第一个由普通且安全的医疗材料制成的可生物降解的换能器，研究小组还需要研究如何优化强度，以在血脑屏障中形成良好的裂缝，其宽度足以使大分子药物通过，而又不会损害血管或大脑。而且，要想让这种设备被批准用于人类，还需要在比老鼠大的动物身上进行更长的时间测试。