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加拿大科学家成功实现无创穿越血脑屏障,开云官方这项突破为何意义重大？
Jack Wang，应用统计与生物背景的摄影工作者
2015年11月初的一个周四,加拿大多伦多Sunnybrook医院内，数十位医生、技术员和护士紧盯着屏幕，屏息等待一个结果——
当影像信号清晰传回,整个诊室爆发出雷鸣般的掌声与欢呼，他们发现了什么？为何如此激动？
让我们一同走进“血脑屏障”的故事。
时间拉回19世纪末。
彼时,一位名叫保罗的科学家尝试用名为“苯胺”的染色剂对各器官进行染色，以便更清晰地观察组织结构。
但在后续实验中,保罗发现一个奇特现象：当染料通过血管注射进入动物体内时，大多数器官都会被染上颜色，唯独脑组织始终“无动于衷”，无论他如何重复操作，结果都如出一辙。
对此,保罗推测：或许是因为脑细胞本身的特性，无法摄取足够的染料吧。
多年之后,他的学生埃德温却突发奇想：既然血管注射无法让脑部着色，那如果直接将染料注入脑部，脑细胞是否就会吸收了呢？
他将染料直接注射进动物的脊髓液中——
奇妙的事情发生了。
这一次,脑组织被显著染色，而身体其他部位却依然保持原状，仿佛有一道无形之墙，将大脑与身体隔绝开来。
由于当时技术条件所限,人们普遍认为，这层屏障源于大脑周围细密分布的血管，一位柏林的医生——莱万多夫斯基，将其命名为“Blood Brain Barrier”，即“血脑屏障”，这个名称一直沿用至今。
随着研究的深入,人们发现血脑屏障的作用远不止“阻碍染料”那么简单，它如同一道坚固的长城，严密包裹、护卫着整个脑组织，除了氧气、二氧化碳、葡萄糖等必需物质外，绝大多数分子都无法轻易穿过这道屏障。
在漫长的进化长河中,血脑屏障为人类提供了强大的保护，使中枢神经系统维持相对稳定的内环境，保障大脑不受外界有害物质的侵害。
当大脑自身发生病变时,这道屏障却成了治疗的“绊脚石”：脑部肿瘤、帕金森病、阿尔茨海默症、精神分裂症……这些疾病的有效治疗药物，大多被血脑屏障“无情拒之门外”。
大多数药物因“体型”过大，难以穿越屏障，即使有些被特别设计、“乔装打扮”成可通过的形态，其渗透率也极其有限，例如某些化疗药物，在理想情况下也仅能渗透约20%，疗效大打折扣，更重要的是，这种“易容术”适用范围有限，并非所有药物都能通过“化妆”骗过屏障。
血脑屏障,就这样成为每一位神经药物研究者的“梦魇”。
既然药物设计难以突破,那不妨换个思路：从物理层面入手，直接绕过甚至“拆解”这道屏障呢？
科学界确实尝试过侵入性手段,比如手术埋入导管、直接穿刺等，但这些方法不仅创伤大，还会带来剧烈疼痛，甚至需要吗啡来镇痛，而且感染、出血等风险也让其难以大规模推广。
是否有更温和、无创的办法，能精准、可逆地穿越血脑屏障？
答案,就在Sunnybrook医院的手术室里被找到了。
说来巧妙,破解难题的关键，竟是一种在医疗领域向来被视为“危险分子”的东西——微气泡。
医生的策略是这样的：将特制的极微小气泡与药物一同注入患者的血液循环，让它们随血流自由穿行。
当气泡抵达肿瘤所在区域时,医生通过体外超声波，精准激发这些微气泡振动，在振动作用下，血脑屏障在局部被短暂“撑开”，原本被拒之门外的药物得以趁机进入大脑，并精准作用于病灶。
这种“打开”是暂时的——约12小时后，血脑屏障便会自行修复，宛如长城再次合拢，继续履行它的保护职责。
正如下方图像所示,含标记物的药物被成功释放到了目标位点——这正是文章开头那些医生们急切等待的“完美结果”。
这项技术突破,对神经疾病治疗领域而言，堪称重大利好，无创、定点、可逆的透过血脑屏障给药，是无数医学研究者梦寐以求的方向，脑肿瘤、阿尔茨海默症（老年痴呆）、帕金森病……这些让人类痛苦多年的顽疾，均有望因此受益。
在接下来的日子,Sunnybrook团队的科研人员将继续推进这项技术的临床试验与安全性评估，作为其中一员，我也由衷期望这项技术能够早日成熟，真正造福人类，让这个世界少一份疾病，多一束希望。
——JW
首发于知乎专栏「来聊聊我们的人体」
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