Kemotaktisk bevægelse bruges til at transportere stoffer gennem blod-hjerne-barrieren

(Phys.org) – Et internationalt team af forskere har udviklet en måde at drage fordel af kemotaktisk bevægelse til at transportere stoffer gennem blod-hjerne-barrieren. I deres papir offentliggjort på open access-webstedet Videnskabernes fremskridt , forskerne beskriver teknikken og dens effektivitet hos testrotter.

Medicinske forskere har arbejdet i mange år for at finde medicin til behandling af hjernesygdomme, hvoraf mange har vist sig effektive - men deres brug er blevet forhindret af blod-hjerne-barrieren. Blod-hjerne-barrieren er en filtreringsmekanisme involveret i kapillærer, der fører blod til hjernen. Filteret er tilpasset til at forhindre, at skadelige kemikalier trænger ind i et af de mest kritiske organer. Forskere har set på en række forskellige måder at lokke kemikalier gennem blod-hjerne-barrieren, og mens nogle har haft succes, der er stadig et stort behov for forbedrede muligheder. I denne nye indsats, forskerne har fundet en måde at bruge kemotaktisk bevægelse til at transportere ønskede kemikalier gennem filteret.

Kemotaktisk bevægelse opstår, når en organisme reagerer på kemikalier i miljøet, får dem til at bevæge sig. Den nye teknik involverer ikke indsættelse af en fremmed organisme i blodbanen, selvfølgelig; i stedet, det involverer injektion af vesikler (kaldet "nanosvømmere"), som er små bælg fyldt med kemikalier, der bevæger sig af sig selv gennem en kemisk handling kaldet Brownsk bevægelse. En sådan bevægelse induceres ved at gøre vesiklerne asymmetriske, med den ene side mere permeabel end resten af ​​vesikelskallen. Dette tillader mere af materialet indeni at reagere med materiale udenfor på kun den ene side af vesiklen, får det til at bevæge sig mod det materiale, det finder attraktivt.

Forskerne bemærkede, at et af de vigtigste materialer, der passerer gennem blod-hjernebarrieren, er glukose, fordi hjernen bruger det som energikilde. Ved at få vesiklerne til at blive tiltrukket af glukose i højere koncentrationer, forskerne var i stand til at lokke vesiklen gennem blod-hjerne-barrieren og ind i hjernen på testmus. Når først der, vesiklerne var frie til at opløses, frigivelse af kemikalierne indeni. Forskerne rapporterer, at de har fundet en firedobling i mængden af ​​medicin, der når hjernen sammenlignet med konventionelle metoder.

© 2017 Phys.org