人体由数以千计的微小淋巴管组成，这些淋巴管在全身运送白细胞和蛋白质，就像免疫系统的高速公路。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，不仅让人不舒服，而且是不可逆的。
当淋巴管衰竭时，通常它们泵出液体的能力会受到损害。佐治亚理工学院的研究人员开发了一种新的治疗方法，使用可以修复淋巴管泵送的纳米粒子。传统上，该领域的研究人员一直试图再生淋巴管，但修复泵送作用是一种独特的方法。
“对于许多患者来说，挑战在于患者体内仍然存在的淋巴管无法正常工作。所以并不是说你需要长出你可以认为是管子的新血管，而是你需要让管子工作，对于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。它提供一种药物来帮助淋巴管使用纳米颗粒泵送，这种纳米颗粒本身可以排入患病血管。”
研究人员在2月份的《科学进展》杂志上发表了他们的研究结果，题为“淋巴引流纳米粒子将BayK8644有效载荷输送到淋巴管并增强其泵送功能”。
纳米技术对药物输送的好处
研究人员使用的药物S-(-)-BayK8644或BayK通常靶向L型钙通道，使骨骼肌、心脏和内分泌肌肉收缩。实际上，将BayK应用于全身会导致抽搐和痉挛。
使用设计用于在注射后排入淋巴管的纳米颗粒，将药物仅集中在淋巴管中，引流注射部位。因此，该药物可在局部高剂量的淋巴管内使用。当淋巴液最终返回循环系统时，它在血液中被稀释得如此之多，以至于不会影响身体的其他系统，从而使用于淋巴水肿应用的药物既有针对性又安全。
“淋巴组织就像河流盆地一样工作-在区域上你有血管将液体从你的组织中排出，”ParkerH.Petit生物工程和生物科学研究所机械工程伍德拉夫副教授SusanThomas说。“这种方法就像是将纳米颗粒放入河流中，帮助河流更好地流动。”
该研究完美融合了Dixon和Thomas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，而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普遍存在的疾病，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，有望推动开发新策略，为这一服务不足的患者群体提供服务。”
测试治疗
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，以观察它是如何移动的。然后他们应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如何影响药物的效果。输送系统允许药物在淋巴管内发挥作用，如增加血管泵送和恢复泵送压力所证明的那样，并显着降低血液中BayK的浓度，这通常与不需要的副作用有关。
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其他现有疗法或正在开发的新疗法相结合，用于预防或治疗淋巴水肿。