微創(chuàng)醫(yī)學(xué)技術(shù)信息動(dòng)態(tài)

微創(chuàng)醫(yī)學(xué)技術(shù)信息動(dòng)態(tài)

英國(guó)研發(fā)出新X射線技術(shù)

倫敦大學(xué)學(xué)院研究人員最近成功研發(fā)出新X射線影像技術(shù)，該技術(shù)目前已經(jīng)能夠轉(zhuǎn)化為各種有益的應(yīng)用，包括潛在的安全和醫(yī)療救生用途。該項(xiàng)目是工程與物理研究理事會(huì)資助的5年重點(diǎn)項(xiàng)目，研究工作包括了全英十幾家企業(yè)和學(xué)術(shù)研究伙伴。

與傳統(tǒng)X射線相比，新X射線能夠識(shí)別活組織中的腫瘤早期和材料中較小的裂縫與缺陷，具有優(yōu)異的探測(cè)不同形狀和不同物質(zhì)類(lèi)型的能力。該技術(shù)的核心是位相襯度X射線成像。傳統(tǒng)X射線影像是測(cè)量組織或材料吸收輻射的范圍，新的X射線技術(shù)則是測(cè)量X射線通過(guò)不同類(lèi)型組織或物質(zhì)的物理效應(yīng)。

這項(xiàng)新的影像技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，如乳腺癌治療和炸藥檢測(cè)等，將顛覆許多傳統(tǒng)技術(shù)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正與許多公司談判如何將它轉(zhuǎn)化為實(shí)際的應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化。

俄科學(xué)家發(fā)現(xiàn)控制皮膚癌的納米凝膠粒子

俄羅斯科學(xué)院生物化學(xué)物理研究所最近研制出納米凝膠粒子，可以用來(lái)封裹各種對(duì)人體有益的物質(zhì)，如對(duì)心臟、大腦和血管有益的不飽和脂肪酸及各種草本抗氧化劑。該項(xiàng)成果是研究人員在研究水果和某些植物的葉子里含有多種草本抗氧劑的有用屬性時(shí)額外發(fā)現(xiàn)的，并成功試制出了這種納米凝膠粒子。

人類(lèi)健康離不開(kāi)不飽和脂肪酸，而ω-3和ω-6脂肪酸人體自身不能合成，只有通過(guò)食物攝取。俄研究人員利用蛋白質(zhì)分子與其它生物聚合物構(gòu)成該納米粒子，可保證在任何類(lèi)型的食品(如:各種果汁、酸奶、醬油、番茄醬等)中添加ω－3和ω－6脂肪酸和抗氧化劑時(shí)，不必?fù)?dān)心它們會(huì)破壞食品的味道或者怕因與食物中的分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而被氧化和被流失，食物的卡路里也不會(huì)被改變。

這種納米顆粒對(duì)那些生活在遠(yuǎn)離大海、接受ω-3和ω-6脂肪酸其他來(lái)源比較少的人群更有益。通過(guò)小白鼠實(shí)驗(yàn)證實(shí)，這些納米凝膠粒子能夠戰(zhàn)勝皮膚癌。

飛利浦研發(fā)出“蜂群”磁性機(jī)器人，可攜帶藥物進(jìn)入人體精準(zhǔn)治療

飛利浦的研究人員掌握了一項(xiàng)新技術(shù):在磁場(chǎng)的作用下，可以控制微型機(jī)器人群體中的任意一個(gè)，并使其自由運(yùn)動(dòng)，不干擾其他的微型機(jī)器人活動(dòng)。有了這項(xiàng)技術(shù)，醫(yī)生可利用這些機(jī)器人攜帶藥物，精準(zhǔn)地投放在腫瘤區(qū)域。

在實(shí)驗(yàn)中，研究人員可以使幾個(gè)磁性螺釘在同一時(shí)間精確定位，并在不同的方向旋轉(zhuǎn)?？茖W(xué)家們?cè)瓌t上指出，他們可以同時(shí)操縱數(shù)百個(gè)微小的機(jī)器人。首先，科學(xué)家們制造了許多微小的相同的磁性螺釘。研究人員用強(qiáng)大的、均勻的磁場(chǎng)固定這些磁性螺釘，在這個(gè)磁場(chǎng)中存在小而薄的磁場(chǎng)區(qū)域，在這些區(qū)域內(nèi)，磁性螺釘可以自由移動(dòng)，研究人員表示，如果再疊加一個(gè)相對(duì)較弱的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，磁性螺釘就可以自由的旋轉(zhuǎn)。

這項(xiàng)技術(shù)最有可能的一個(gè)應(yīng)用是使這群機(jī)器人的磁性螺釘攜帶可注射藥丸。研究人員表示，醫(yī)生可以利用磁場(chǎng)控制這些磁性螺釘在需要的地方釋放藥物，準(zhǔn)確地將藥物應(yīng)用到腫瘤部位而不是健康組織，減少副作用。一旦藥物劑量到位，就控制磁性螺釘體制釋放藥物(藥片將由金屬材料制成，否則會(huì)有輻射)。另一種應(yīng)用可能是隨時(shí)間變化的醫(yī)療植入物，舉個(gè)例子，在人們康復(fù)的過(guò)程中，磁場(chǎng)可以改變植入物的形狀使其更好地適應(yīng)病人的身體。未來(lái)，研究人員開(kāi)發(fā)出新技術(shù)控制微小機(jī)器人，并使用X射線機(jī)或超聲波掃描儀等成像技術(shù)來(lái)顯示這些設(shè)備在體內(nèi)的位置。

迄今為止最小的Cas9基因剪刀

IBS科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了迄今為止最小的CRISPR-Cas9家族成員，研究表明它可以通過(guò)腺相關(guān)病毒編輯突變致盲基因。

韓國(guó)基礎(chǔ)科學(xué)研究所及韓國(guó)首爾大學(xué)等研究人員設(shè)計(jì)出了目前最小的CRISPR-Cas9，并通過(guò)腺伴隨病毒(AAV)將其遞送到肌細(xì)胞和小鼠的眼睛里，用以編輯導(dǎo)致失明的基因。這種CRISPR-Cas9系統(tǒng)源自空腸彎曲桿菌(CjCas9)，未來(lái)也許會(huì)成為一種有效治療一般疾病和“無(wú)藥可救”的疾病的新工具。

CRISPR－Cas9作為“基因剪刀”蛋白，Cas9需要在導(dǎo)向RNA指引下在精確靶基因位置進(jìn)行切割。CRISPR-Cas9復(fù)合物要想到達(dá)靶標(biāo)DNA，就需要通過(guò)質(zhì)?；虿《具f送。IBS基因組工程中心主任KIM Jin Soo解釋說(shuō):“AAV是一種在體內(nèi)表達(dá)目標(biāo)基因的有效和安全的載體，已廣泛用于基因治療?！?/p>

在這項(xiàng)最新研究中，研究人員發(fā)現(xiàn)CjCas9大小合適，而且高效，這個(gè)蛋白有984個(gè)氨基酸，可以與多個(gè)導(dǎo)向RNAs，還有熒光報(bào)告基因一同包裝進(jìn)AAV中。

為了利用細(xì)菌蛋白進(jìn)行基因編輯，研究人員優(yōu)化了這一技術(shù)，他們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)短的DNA序列，接在緊挨著Cas9靶向的DNA序列，即Protospacer Adjacent Motif(PAM)。每個(gè)不同的Cas9需要一個(gè)特定的PAM序列，否則就無(wú)法結(jié)合，并切割靶標(biāo)DNA序列。此外，研究人員還修改了導(dǎo)向RNA的長(zhǎng)度。完成這種優(yōu)化后，研究人員將新的CRISPR-Cas9復(fù)合體，連同兩個(gè)導(dǎo)向RNA和熒光報(bào)告蛋白一起包裝到AAV中，朝著小鼠肌肉和眼睛中的突變基因傳遞。他們主要聚焦于涉及年齡相關(guān)性黃斑變性(AMD)的兩個(gè)基因，這也是成年人失明的主要原因之一。一個(gè)基因是ADM的常見(jiàn)治療靶標(biāo)，稱(chēng)為血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子A(VEGF A)，另一個(gè)基因是激活VEGF A的轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子:HIF-1a。后者此前并未被當(dāng)作藥物靶標(biāo)。

在這項(xiàng)研究中，研究小組證明CjCas9通過(guò)AAV傳遞到了視網(wǎng)膜，可以有效地使小鼠中的Hif-1a和VEGF A失活，并減少脈絡(luò)膜新血管形成的面積。

電子人工視網(wǎng)膜幫助患者復(fù)明

日本大阪大學(xué)研究人員發(fā)明一種電子人工視網(wǎng)膜，臨床試驗(yàn)中給因視網(wǎng)膜色素變性而失明的患者植入這種人工視網(wǎng)膜后，患者視力得到一定程度的恢復(fù)。這種電子人工視網(wǎng)膜主要包括一副帶有CCD圖像傳感器相機(jī)的眼鏡，一個(gè)安裝在頭側(cè)部可收發(fā)相機(jī)拍攝圖像信號(hào)的電子元件，以及一個(gè)5 mm、可將圖像信息再現(xiàn)的微型電極片。使用時(shí)，相機(jī)拍攝的圖像信息傳輸?shù)筋^側(cè)部的電子元件中，再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)傳輸?shù)轿⑿碗姌O片上。事先通過(guò)手術(shù)安裝在失明患者眼球上的電極片就可發(fā)揮類(lèi)似視覺(jué)細(xì)胞的功能，通過(guò)視神經(jīng)將信息傳遞給大腦，讓患者重見(jiàn)光明。

視網(wǎng)膜色素變性是眼球中的感光組織視網(wǎng)膜出現(xiàn)異常的一種遺傳性疾病，癥狀包括夜盲、視野狹窄、視力低下等，嚴(yán)重時(shí)可致失明。

對(duì)3名因視網(wǎng)膜色素變性而失明患者的臨床試驗(yàn)顯示，植入電子人工視網(wǎng)膜后，患者可沿著白線行走或者辨別出桌上的碗筷。研究人員表示，將開(kāi)展更多臨床試驗(yàn)，人工視網(wǎng)膜改良后有望使患者視力恢復(fù)到0.1左右。