美國(guó)研究人員進(jìn)行了關(guān)于使用激光抑制疼痛的前瞻性方法研究:或使用激光在受傷局部釋放麻醉藥，或使用激光阻止疼痛信號(hào)。
美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院以及麻省理工學(xué)院（MIT）的研究人員通過(guò)上述方法進(jìn)行的前臨床試驗(yàn)，或許可以解決疼痛醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的主要難題：如何為患者提供外科、創(chuàng)傷性或慢性疼痛的局部以及人性化控制。
美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院內(nèi)科醫(yī)生以及該醫(yī)院生物材料和藥物實(shí)驗(yàn)室（LBDD）主任Daniel Kohane表示：“目前治療術(shù)后疼痛主要依靠全身性鎮(zhèn)痛藥，尤其是麻醉劑；但是這些藥物往往會(huì)帶來(lái)副作用。我們的目標(biāo)是研發(fā)出一種疼痛控制法，一旦需要就能被觸發(fā)。”
兩種方法都要用到河豚毒素脂質(zhì)微球注射液、有效的局部麻醉以及能夠產(chǎn)生穿透人體組織而不造成任何直接傷害的近紅外（NIR）聚焦光束的激光器。
其中一種方法中使用的微球還包含了一種光增敏劑，當(dāng)暴露于激光束時(shí)會(huì)產(chǎn)生活性氧分子。
另外一種方法中使用的微球嵌入了金納米棒，被激光瞄準(zhǔn)時(shí)會(huì)立即發(fā)熱。
在暴露于激光束時(shí)，兩種方法中使用的微球表面都會(huì)變得可滲透，從而允許藥物分離。一旦關(guān)閉了激光器，微球就會(huì)重新密封起來(lái)，從而將膠囊剩余藥物保存起，為下一次觸發(fā)做好準(zhǔn)備。
在第一種試驗(yàn)中，MIT材料科學(xué)與工程系以及LBDD碩士研究生Alina Rwei，通過(guò)在老鼠坐骨神經(jīng)（坐骨神經(jīng)能將疼痛從下肢傳遞到大腦）附近注射光敏劑微球來(lái)抑制其后肢疼痛，同時(shí)測(cè)試它在熱源中的反應(yīng)。
該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，他們可以通過(guò)改變注入的微球暴露在激光束的頻率和時(shí)長(zhǎng)以及激光束的強(qiáng)度來(lái)控制疼痛阻滯的程度和持續(xù)時(shí)間。例如，他們發(fā)現(xiàn)通過(guò)用激光不斷觸發(fā)微球，可以將疼痛信號(hào)抑制約24小時(shí)。他們還發(fā)現(xiàn)，在注射之后，微球觸發(fā)時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)2天。
Rwei指出：“該系統(tǒng)的光敏性非常高，因此只需要相對(duì)低的光劑量就能觸發(fā)麻醉劑的釋放。這樣就可以繼續(xù)深入組織內(nèi)部而對(duì)不會(huì)對(duì)組織結(jié)構(gòu)造成任何損壞。”
在第二個(gè)試驗(yàn)中，Alina Rwei的同事Changyou Zhan，直接將含有河豚毒素和右美托咪啶（延長(zhǎng)了河豚毒素的效果）金納米棒改良的微球注射到老鼠的腳掌，并測(cè)試了它的機(jī)械致痛反應(yīng)。相比Rwei的試驗(yàn)，Zhan發(fā)現(xiàn)他們能夠通過(guò)不斷將老鼠已經(jīng)注射了納米微球的爪子暴露到NIR激光中，可以控制疼痛觸發(fā)長(zhǎng)達(dá)五天。
Zhan表示：“通過(guò)將兩種藥物同時(shí)注入同一實(shí)驗(yàn)對(duì)象，并且通過(guò)激光同時(shí)觸發(fā)兩種藥物的釋放，我們可以延長(zhǎng)局部麻醉的時(shí)間并增加麻醉強(qiáng)度。”
在兩種研究方法中，都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)由激光、微球或河豚毒素造成組織損傷跡象。
研究人員指出，兩種研究方法都需要改進(jìn)和優(yōu)化。Kohane設(shè)想了病人在未來(lái)將接受麻醉微球注射，并通過(guò)激光設(shè)備送回家的美好景象。如果出現(xiàn)不適，病人將通過(guò)激光觸發(fā)麻醉劑釋放，直到她/他的疼痛達(dá)到正常水平。
兩項(xiàng)研究都獲得了國(guó)立綜合醫(yī)學(xué)研究所的支持。美國(guó)波士頓兒童醫(yī)院技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新辦公室對(duì)這兩項(xiàng)技術(shù)都進(jìn)行了專利申請(qǐng)。
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