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人体由数千个微小的淋巴管组成，这些血管将白细胞和蛋白质运送到身体周围，就像免疫系统的高速公路一样。它非常有效，但如果因受伤或癌症治疗而受损，整个系统就会开始失效。由此产生的液体潴留和肿胀，称为淋巴水肿，不仅不舒服 - 它也是不可逆转的。
当淋巴管衰竭时，通常它们泵出液体的能力会受到影响。佐治亚理工学院的研究人员开发了一种使用纳米颗粒的新疗法，可以修复淋巴管泵送。传统上，该领域的研究人员试图再生淋巴管，但修复泵送作用是一种独特的方法。
“对于许多患者来说，挑战在于仍然存在的患者淋巴管无法工作。所以不是你需要生长你可以认为是管子的新血管，而是你需要让管子工作，这对淋巴管来说意味着泵送，“乔治·W·伍德拉夫机械工程学院教授布兰登·迪克森说。“这就是我们的方法真正不同的地方。它提供了一种药物，帮助淋巴管使用纳米颗粒泵送，纳米颗粒可以排入患病的血管本身。
研究人员在二月份的《科学进展》上发表了他们的研究结果，题为“淋巴引流纳米颗粒将海湾K8644有效载荷输送到淋巴管并增强其泵送功能”。
纳米技术在药物输送中的优势
研究人员使用的药物S-(-)-Bay K8644或BayK通常针对L型钙通道，使骨骼，心脏和内分泌肌肉收缩。实际上，在整个身体中使用BayK会导致抽搐和痉挛。
使用设计用于在注射后排入淋巴管的纳米颗粒将药物仅聚焦到淋巴管中，从而引流注射部位。因此，该药物在局部高剂量的淋巴管内可用。当淋巴液最终返回循环时，它在血液中被稀释得如此之多，以至于它不会影响身体的其他系统，使淋巴水肿应用的药物既有针对性又安全。
“淋巴组织像河流盆地一样工作 - 在区域范围内，你有血管将液体排出你的组织，”Parker H. Petit生物工程和生物科学研究所机械工程伍德拉夫副教授Susan Thomas说。“这种方法就像把纳米颗粒放进河里，帮助河水更好地流动。
这项研究完美融合了迪克森和托马斯各自的专业领域。Dixon的实验室多年来一直在研究淋巴管在动物模型中的功能。Thomas设计了部署在淋巴系统中的纳米颗粒药物输送技术。
“他开发了与淋巴系统相关的分析工具和疾病模型，我开发了淋巴靶向药物输送技术，”托马斯说。“将淋巴水肿作为一种广泛流行的疾病，没有有效的治疗方法，这是一个绝佳的机会，可以利用我们的优势，希望能够制定新的策略来为这个服务不足的患者群体提供服务。
测试疗法
Dixon和Thomas实验室团队使用啮齿动物模型测试了该配方。他们首先通过注射荧光物质来绘制模型的淋巴结系统，以查看其行进方式。然后他们使用压力袖带来测量淋巴系统在受到损害时如何无法发挥作用。从那里，他们评估了在淋巴引流纳米颗粒中配制BayK如何影响药物的作用。输送系统允许药物在淋巴管内起作用，如增加血管泵送和恢复泵送压力所证明的那样，并大大降低了血液中BayK的浓度，这通常与不必要的副作用有关。
研究人员正在将配方扩展到更先进的疾病模型，以使其更接近人类应用。他们还将探索如何将其与目前正在开发的其他现有或新疗法相结合，用于预防或治疗淋巴水肿。