近期，西交利物浦大学与国内其他高校合作的一项科研表明，在动物实验中，将脑部刺激与含有纳米粒子的鼻腔喷剂结合使用，有助于治疗缺血性中风。
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该研究发现，通过鼻腔喷剂递送的磁性纳米粒子，可以有效提升经颅磁刺激（TMS）治疗的功效。
鼻腔喷剂是一种将磁性纳米粒子递送至大脑的非侵入性治疗方法。经颅磁刺激作为一种非侵入性的脑部刺激方法，已在临床或临床试验中用于中风、帕金森病、阿尔茨海默氏病、抑郁症以及成瘾等神经系统疾病的治疗。
该研究论文的通讯作者，西浦慧湖药学院阮刚博士说：“许多科学家至今仍认为，采用非侵入性方式将足够的纳米粒子递送至大脑以改善脑刺激所影响的脑功能是不可能的，但我们的研究证明了其可行性。”
然而，在这项新研究中，研究人员发现，通过鼻内给药进入大脑的磁性纳米粒子可以提高神经元的灵敏度，并放大经颅磁刺激的磁信号，使其抵达脑组织的更深处，有利于中风康复。这一发现为神经系统疾病的治疗提供了新的可能性。
变不可能为可能
这一研究回答了纳米医学领域的一个关键问题，即是否有可能通过使用非侵入性递送到大脑中的纳米粒子来增强经颅磁刺激产生的生理效应。该领域的顶尖科学家曾表示，血脑屏障导致这几乎是不可能的。血脑屏障是一种大脑的防御机制，选择性地阻止物质经由血液进入大脑。
大鼠大脑的核磁共振解剖图谱：红色箭头所指与红框所圈的黑点代表纳米颗粒。黄色箭头指示放置在大鼠头部用来吸引纳米粒子的永磁铁的位置。 (i.v.——静脉内给药。i.n.——鼻内给药。核磁共振样本量为5只雄性大鼠）。
然而，研究小组用一块放置在大鼠头部附近的大磁铁将磁性纳米粒子引导至正确区域，从而克服了这一阻碍。
阮刚博士表示：“我们可以克服血脑屏障的阻碍，将足够的纳米粒子送入大脑。这样粒子便可以与模拟经颅磁刺激结合，提高中风的恢复程度。
“经颅磁刺激设备目前已应用于神经系统疾病的临床治疗，但这种设备在刺激强度与穿透深度方面还存在着严重限制。”
“我们采用非侵入性方法将磁性纳米粒子送入大脑，从而增强经颅磁刺激对神经元的刺激强度，提升治疗效果。”
“我们的研究证明了以此方式利用纳米粒子的可行性，从而为纳米粒子在其他神经系统疾病治疗中的应用铺平了道路。” 阮刚博士补充道。
穿透屏障
该研究采用的氧化铁纳米颗粒无毒且可被生物降解，研究小组还通过在纳米颗粒上涂上各种无毒物质来修饰纳米颗粒。
阮刚博士表示：“涂层使纳米粒子粘附在血脑屏障上，增加粒子通过血脑屏障的机会。如果没有这一涂层，粒子就会被屏障反弹而不是穿透屏障。
“用于改性的氧化铁颗粒也确保了纳米粒子能够粘附在神经元上，同时也增加了神经元对经颅磁刺激的敏感度。”
使用改性纳米粒子的安全性需要在临床试验中进行评估。改性纳米粒子可以与经颅磁刺激及其他方法（如脑成像等）结合使用，从而使人们更深入地了解大脑的工作方式，改善神经系统疾病的治疗效果。
“我们团队的成员来自包括材料科学、生物物理学、神经科学与医学科学在内的四个不同的专业领域。我们将四个领域的专业知识相结合，并对当前领域内普遍持有的观点提出质疑并开展研究。”
研究论文《利用非侵入性纳米粒子递送 提高治疗中风的非侵入性脑部刺激疗效》（Enhancing non-invasive brain stimulation with non-invasively delivered nanoparticles for improving stroke recovery）可在此处阅读。（记者：俞丽雯、Catherine Diamond 翻译：王雪琪 中文编辑：张蔚 图片提供：阮刚）
