脑肿瘤的有效新治疗方法是使用电纺纤维避免化学疗法的副作用

时间：2021-09-04 19:52:05 来源：

辛辛那提大学使用同轴电纺丝技术制造了一种细纤维，其一种材料的芯被另一种材料的鞘围绕着，以治疗脑瘤。

一种新颖的工程流程可以为脑部肿瘤提供安全有效的药物剂量，而不会使患者遭受传统化学疗法的毒副作用。

辛辛那提大学教授安德鲁·斯特克（Andrew Steckl）与约翰·霍普金斯大学的研究人员合作，为多形性胶质母细胞瘤或GBM（一种侵袭性脑癌）开发了一种新疗法。Steckl的纳米电子实验室应用了一种称为同轴电纺丝的工业制造工艺来形成含药膜。

该治疗方法直接植入手术切除肿瘤的大脑部分。

该研究于2019年11月29日发表在《自然科学报告》上。

辛辛那提大学高级研究员Daewoo Han在UC的纳米电子实验室创建了电纺纤维。

“化学疗法本质上是全身治疗。治疗必须穿过血脑屏障，这意味着您获得的全身剂量必须更高。” Steckl说。“这可能很危险，并且会产生毒副作用。”

斯特克（Steckl）是俄亥俄州著名学者，也是加州大学工程与应用科学学院的电气工程学教授。

同轴电纺将两种或多种材料组合成细纤维，该细纤维由一种材料的芯和另一种材料的外皮包围。这种制造过程使研究人员可以利用每种材料的独特特性，立即或随时间推移提供有效剂量的药物。

“通过选择纤维的基础材料和护套的厚度，我们可以控制这些药物的释放速率，” Steckl说。

他说，电纺纤维可以迅速释放一种用于短期治疗的药物，例如止痛药或抗生素，而另一种或多种药物（例如化学疗法）则可以长期释放。

“我们可以产生非常复杂的药物释放曲线，” Steckl说。

辛辛那提大学高级研究员Daewoo Han在UC的纳米电子实验室创建了电纺纤维。

突破性突破是约翰·霍普金斯大学研究合作伙伴和合著者亨利·布雷姆博士和贝蒂·泰勒所做工作的延续，后者于2003年开发了一种用于局部治疗的称为Gliadel的脑肿瘤的晶片治疗方法。

这项研究的主要作者，加州大学研究助理大宇汉说，与以前的治疗方法不同，电纺纤维会随着时间的推移提供更均匀的剂量。

他说：“就目前的治疗而言，大多数药物会在一周内释放出来，但我们的光盘显示释放时间长达150天。”

据美国癌症协会称，多形性胶质母细胞瘤是一种常见且极具侵略性的脑癌，占所有原发性脑肿瘤的一半以上。每年，全世界有超过24万人死于脑癌。

研究发现，为这项研究创建的电纺纤维提供了一种类似药片的盘状结构，可以增加药物的使用量，降低最初的爆发释放并提高药物释放的可持续性。

在三个分别检查安全性，毒性，膜降解和功效的动物实验中，使用电纺丝纤维进行化学疗法可提高存活率。

该研究总结说：“这代表了当前治疗GBM的有希望的发展。”

虽然这项研究使用的是单一药物，但研究人员指出，静电纺丝的一个优势是能够在长期释放后依序分配多种药物。最新的癌症治疗方法依靠多种药物治疗方法来预防耐药性并提高疗效。

斯特克尔说，这项研究有望用于治疗其他类型的癌症。

Steckl说：“展望未来，我们正计划研究'鸡尾酒'疗法，其中将多种药物联合用于治疗难治性癌症，并同时或依次从我们的纤维膜上释放出来。”

参考：Daewoo Han，Riccardo Serra，Noah Gorelick，Umailla Fatima，Charles G. Eberhart，Henry Brem，Betty Tyler和Andrew J. Steckl等人撰写的“用于在局部治疗脑肿瘤中控制药物释放的多层芯鞘纤维膜”， 2019年11月29日，《科学报告》。
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