两种激光触发，按需技术局部疼痛控制有效的临床前模型
波士顿(2015年12月7日)-发表在《美国医学杂志》上的两项临床前研究美国国家科学院院刊和纳米快报揭示两种方法，使用激光触发按需释放局麻药，以提供可重复的、持久的疼痛管理，要么直接在损伤部位或通过阻断疼痛信号传输从损伤。
这两项研究都是由生物材料和药物递送实验室(LBDD)波士顿儿童医院和麻省理工学院，指出了解决疼痛医学中一个长期和激烈争论的问题的方法:如何为患者提供持久的，局部的和个性化的控制手术，创伤或慢性疼痛。
“目前治疗术后疼痛的方法依赖于全身镇痛药，尤其是麻醉药，这有副作用和耐受性、增加和转移的风险，”他说Daniel Kohane，医学博士他是LBDD的主任，也是美国的一名医生麻醉科，围手术期和疼痛内科是波士顿儿童基金会的资深作者。“虽然有大量关于靶向药物输送的文献，但迄今为止开发的技术要么是开启的，要么是关闭的;它们不能被调整或反复触发以提供所需的、持久的镇痛水平。我们的目标是设计一种方法来控制疼痛，一旦使用，就可以在需要时触发。”
这两种技术都依赖于携带河豚毒素的脂质微球、一种有效的局部麻醉剂，以及一种能够穿透组织而不会造成直接伤害的激光，这种激光能产生聚焦的近红外光束。在技术报告中PNAS在美国，这种微球还含有光敏剂，当暴露在激光下时，光敏剂会产生活性氧分子。微球在纳米快报取而代之的是嵌入了金纳米棒，当激光瞄准时，纳米棒会升温。
在这两种情况下，当暴露在激光下时，微球的表面变得可渗透，使药物逸出。一旦激光关闭，微球就会重新密封，保留剩余的药物负载，以便稍后触发。
在PNAS这项研究的主要作者、LBDD和麻省理工学院材料科学与工程系的研究生Alina Rwei通过在坐骨神经（将疼痛信号从下肢传输到大脑）附近注射含有光敏剂的微球成功地阻断了大鼠的后足疼痛以及测试动物踩在热源上时的反应。Rwei的团队发现，他们可以通过改变注射微球在激光束中暴露的频率和时间以及激光束的强度来调整疼痛阻断的水平和持续时间。例如，通过反复触发微球，他们发现它们可以在大约24小时内阻断疼痛信号。此外，他们发现微球在注射后两天内可能会被触发。
Rwei解释说:“这个系统的光敏性相当高，所以你只需要一个相对较低的光剂量就能触发麻醉剂的释放。”“这可以让你在激光本身不伤害组织的情况下深入组织。”
在纳米快报该研究的主要作者、LBDD研究员詹昌友博士将同时含有河豚毒素和右美托咪定（延长河豚毒素的作用）的金纳米棒修饰微球直接注射到大鼠的足垫中，并测试动物对机械性疼痛的反应。与Rwei的实验一样，詹和他的同事发现，他们可以通过反复将注射了纳米球的大鼠爪子暴露在近红外激光下长达5天来触发疼痛控制。
詹教授说:“通过将两种药物加载到同一个系统中，并同时光触发两种药物的释放，我们能够延长局部麻醉的持续时间和强度。”
在这两项研究中，研究人员都没有发现任何由激光、微球或河豚毒素本身造成的组织损伤的迹象。
Kohane指出，虽然这两种技术都需要改进和优化，但这两种技术都是解决未满足的患者可调节局部疼痛缓解医疗需求的重要步骤。在他的设想中，接受手术或遭受慢性疼痛的患者将在疼痛部位注射麻醉剂微球，然后用激光设备送回家。当感到不适时，病人会使用激光触发麻醉释放，直到她达到所需的疼痛缓解水平。
Kohane说:“如果我们能将这些技术应用到患者身上，就能极大地改变我们进行术后疼痛护理的方式，提供不涉及麻醉药物的疼痛缓解，而且不会在几小时内消失。”在我看来，痛苦是唾手可得的果实。在许多临床情况和应用中，重复、调节、按需释放药物是可取的。”
“这项工作可能代表了疼痛管理的一个重大进步，”说罗伯特•兰格ScD，该书的资深作者之一PNAS麻省理工学院大卫·h·科赫研究所教授。“这也是远程触发给药系统能力的一次惊人展示。”
这两项研究均由美国国立普通医学科学研究院(批准号GM073626)支持。波士顿儿童的技术和创新发展办公室已经提交了涵盖这两项技术的专利申请。
联系人:
艾琳·托纳托雷
617-919-3110
erin.tornatore@childrens.harvard.edu
关于波士顿儿欧宝彩票平台童医院
欧宝彩票平台波士顿儿童医院(Boston Children 's Hospital)是世界上最大的研究机构，总部设在儿科医疗中心。自1869年以来，该机构的研究成果使儿童和成人都受益。包括7名国家科学院成员、11名医学研究所成员和10名霍华德休斯医学研究所成员在内的1100多名科学家组成了波士顿儿童研究社区。波士顿儿童医院成立时是一家拥有20张床位的儿童医院，现在是一家拥有397张床位的儿科和青少年综合医疗中心。波士顿儿童医院也是哈佛医学院的儿科教学附属机构。更多信息,访问答案在我们的社交媒体渠道上关注我们的博客:@BostonChildrens，@BCH_Innovation，脸谱网和YouTube．
