Исследователи Сколтеха и ИТМО расширили понимание поведения микропузырьков под воздействием ультразвука. Эти открытия прокладывают путь к созданию безопасных препаратов, использующихся в передовых методах лечения — от активации противоопухолевых лекарств точечно в очаге до преодоления гематоэнцефалического барьера для доставки препаратов в мозг. Это позволит заменить агрессивный ультразвук, чреватый побочными действиями, щадящими технологиями.
От диагностики к лечению
Сейчас микропузырьки — важный элемент диагностических УЗИ-методик, они резко улучшают видимость мельчайших сосудов. Однако их динамика при ультразвуковом воздействии остается не до конца разгаданной. Для превращения звуковых волн в точный медицинский инструмент необходимо детально изучить весь цикл жизни пузырька: зарождение, колебания, схлопывание и определяющие его силу факторы.
Терапевтический потенциал звуковых волн
Именно на контроле этих процессов основаны оптимистичные прогнозы для медицины: управляемая активация цитостатиков прямо в опухолевой ткани (сонодинамическая терапия) и неинвазивное открытие гематоэнцефалического барьера для лечения заболеваний мозга. Этот естественный защитный слой затрудняет проникновение многих лекарств из крови в нервную ткань.
Стабильность как залог безопасности
Научная группа сфокусировала исследования на физических основах, избегая экспериментов с живыми тканями. Ключевым открытием стало то, что специальные добавки существенно повышают стабильность пузырьков с белковой оболочкой. Белок сохраняет свою нативную структуру даже под ультразвуком, минимизируя риск нежелательных реакций организма.
Контроль над хаосом
Точное измерение жизненного цикла пузырьков — от появления до гибели — проводилось с помощью видеосъемки и кавитометра, отслеживающего звуковое поле. Результаты показали: стабилизирующие компоненты снижают энергию кавитационных процессов почти в два раза. Хаотичное "бурление" превращается в предсказуемую, мягкую пульсацию, открывая перспективы для безопасного управления.
Безопасность для крови
Очередные эксперименты прояснили взаимодействие этих пузырьков с кровеносной системой. Анализы подтвердили, что они не изменяют форму эритроцитов и не нарушают их текучесть, что говорит об их хорошей переносимости при потенциальном введении в организм.
Основа будущего лечения
Тотальный контроль над формированием и действием микропузырьков создает принципиально новую теоретическую базу для неинвазивной медицины будущего. Возможность точного подбора состава и интенсивности кавитации сделает реальностью использование неагрессивного, сфокусированного ультразвука.
Этот прорыв демонстрирует: глубокое понимание поведения микропузырьков — ключ к революции в терапевтических методах. Ультразвук выходит за рамки простой визуализации, становясь точным инструментом целенаправленной и щадящей терапии.
Источник: scientificrussia.ru
