수명연장: 약물을 뇌의 적절한 위치에 적절한 용량으로 투여한다.

뇌의 올바른 위치에 올바른 용량의 약물을 전달하는 것은 오랫동안 어려운 문제였다. 뇌를 독소와 병원균으로부터 보호하는 자연적인 혈액-뇌 장벽은 중요한 의료 치료의 전달을 차단할 수도 있다. 그리고 CED는 또한 저항이 가장 적은 경로를 따르기 때문에 치료제가 항상 목표에 도달하지는 않는다.

전기장은 약물을 정확하게 주입한다.

그래서 연구자들은 외과의가 적절한 전달 경로를 설계하고 잠재적으로 뇌 병변과 종양에 보다 정확하게 도달할 수 있도록 하는 "전기 운동 대류 강화 전달"(ECED)이라는 새로운 프로세스를 개발했다. ECED는 전기장을 사용하여 뇌 외부의 저장소에서 뇌 내부의 특정 표적에 약물을 주입한다. 시간이 지남에 따라 지속적인 압력을 가하여 치료제가 포함된 유체를 뇌에 주입한다.

슈프링거 네이쳐(Springer Nature) 저널 Communications Biology에서 휴스턴 메소디스트(Houston Methodist) 연구 과학자이자 공동 저자인 지저스 크루즈-가르자(Jesus G. Cruz-Garza)는 ECED가 뇌 표면에 배치된 하이드로젤 저장소에서 거대 분자를 뇌에 주입하는 방법을 설명한다. "뇌는 전기장이 있는 경우 전기 삼투를 허용하는 하전된 다공성 지지대 역할을 한다. 다공성 매체에서 대량의 유체가 흐른다." 크루즈-가르자는 하이드로젤 저장소에서 이러한 대량의 유체 흐름이 치료제를 전달할 수 있다고 설명한다.

이 발명은 30년 된 치료제를 뇌에 주입하는 공정을 개선한다고 연구자들은 말한다.

"ECED를 통해 치료제를 전달하는 데는 여러 가지 용도가 있다."라고 휴스턴 메소디스트 신경외과 의사이자 수석 연구원인 아미르 파라지(Amir Faraji)박사가 성명에서 설명했다. "이것은 "유전자 치료를 개선하고 외상성 뇌 손상 및 퇴행성 질환을 치료하는 데 더 집중된 방식으로 사용될 수 있는 잠재력이 있다."

이 연구는 텍사스 A&M 대학교 의과대학 및 공과대학과 협력하여 휴스턴 메소디스트 신경외과, 휴스턴 메소디스트 연구소, 신경계 회복 센터, 신경 재생 센터에서 수행되었다.

연구자들은 파라지와 팀이 이 조사적 치료법을 인간에게 제공하기 전에 추가 연구가 필요하다고 조언한다.

이미지 설명: 실험 설정- 입체 좌표 장치에 놓인 생쥐, 단일 두개골 절개술(뇌에 접근하는 수술)을 보여줌. 식염수(HBSS)를 사용하면 모세혈관 끝이 전극 역할을 하여 그 사이에 전류가 흐른다. (출처: Jusus G. Cruz-Garva et al, Communications Biology)