大多数药物必须摄入或注射到体内才能完成工作。无论哪种方式，它们都需要一些时间来达到预定的目标，并且它们也倾向于扩散到身体的其他区域。现在，麻省理工学院等地的研究人员开发了一种系统，可以提供医疗服务，在很短的时间内和精确的时间内释放这些药物，最后将这些药物输送到特定的目标区域，例如大脑中特定的一组神经元。

这种新方法是基于使用微小的磁性粒子，这些粒子被封装在一个充满水脂质(脂肪分子)的微小中空气泡中，称为脂质体。选定的药物被封装在这些气泡中，可以通过施加磁场来加热颗粒，从而药物可以从脂质体中逸出并进入周围组织。

今天，《自然纳米技术杂志》发表了麻省理工学院博士后饶思远、副教授Polina Anikeeva以及麻省理工学院、斯坦福大学、哈佛大学、苏黎世联邦理工学院等14篇论文。

Anikeeva解释说：“我们希望有一个系统能够提供具有时间准确性的药物，并最终能够瞄准特定的位置。“如果我们不希望它是侵入性的，我们需要找到一种非侵入性的方法来触发释放。”

磁共振成像或核磁共振成像产生的详细内部图像证明，磁场很容易穿透身体，这是一个自然的选择。拉奥说，困难的部分是通过使用非常弱的磁场(约为磁共振成像强度的1%)来触发加热的材料，以防止对药物或周围组织的损害。

拉奥提出了使用磁性纳米粒子的想法，这种纳米粒子被证明是通过将它们放置在磁场中并将其包装在称为脂质体的球体中来加热的。这些就像脂质的小气泡，在水滴周围自然形成球形双层。

当放置在高频但低强度的磁场中时，纳米颗粒会升温，加热脂质并将其从固体转化为液体，这使得该层更加多孔——足以让一些药物分子逃逸到周围区域。当磁场关闭时，脂质重新固化，以防止进一步释放。随着时间的推移，这一过程可以重复，从而以精确控制的间隔释放阻断药物的剂量。

药物载体被设计成在37摄氏度的正常体温下在体内稳定，但是可以在42摄氏度的温度下释放其药物有效载荷。“所以我们有一个用于药物输送的磁性开关，”热量足够小，“这样你就不会对组织造成热损伤，”在材料科学和工程系以及大脑和认知科学系工作的Anikeeva说。

原则上，这项技术也可以用来将粒子引导到身体的特定位置，并利用磁场的梯度来推动它们，但这方面的工作是一个持续的项目。目前，研究人员已经将粒子直接注射到目标位置，并使用磁场来控制药物释放的时间。“这项技术将使我们能够解决太空问题，”Anikeeva说，但这还没有得到证实。

她说，这可以为各种情况提供非常准确的治疗。“许多脑部疾病的特征是某些细胞的错误活动。当神经元过于活跃或不够活跃时，就是一种疾病，比如帕金森病、抑郁症或癫痫。”她说，如果医疗团队希望在特定的时间将药物输送到特定的神经元，例如，当检测到症状并且其他大脑不允许服用药物时，这个系统“可以给我们提供一个非常好和精确的方法来处理这些情况”。

饶说，制造这些纳米粒子激活的脂质体实际上是一个非常简单的过程。“我们可以在实验室几分钟内制备脂质体和颗粒，”她说，这个过程应该“非常容易放大”用于制造。她说，该系统被广泛用于药物输送：“我们可以封装任何水溶性药物”，并且可以对其他药物进行一些调整。

开发该系统的关键是改进和校准制备具有高度均匀尺寸和组成的脂质体的方法。这包括将水基与脂肪酸脂质分子和磁性纳米粒子混合，并在精确控制的条件下均质化它们。Anikeeva将其与摇动一瓶沙拉酱来混合油和醋进行了比较，但控制了摇动的时间、方向和强度，以确保准确混合。

Anikeeva说，虽然她的团队专注于神经系统疾病，因为这是他们的专长，但药物输送系统实际上非常常见，几乎可以应用于身体的任何部位，例如输送抗癌药物，甚至将止痛药直接输送到患处，而不是系统地输送药物并影响全身。“这可以将它交付到需要的地方，而不是连续交付，”但前提是需要。

因为磁性粒子本身类似于那些已经被广泛用作磁共振成像扫描造影剂的粒子，所以它们的使用的监管批准程序可以被简化，因为它们的生物相容性已经得到了很大程度的证实。

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