2016年02月18日 星期四 23:57:08

掌握大中華市場脈動.亞洲專業華文生技產業月刊

微型植入物透過光來控制過度的膀胱反應

微型植入物透過光來控制過度的膀胱反應。(圖片來源:Nature)

微型植入物透過光來控制過度的膀胱反應。(圖片來源:Nature)

來自華盛頓大學疼痛中心和麻醉學系的研究人員開發出一種膀胱植入傳感器,透過光遺傳學技術,在過度頻尿小鼠體內打開植入裝置的LED光源,光線活化膀胱神經細胞中的光敏蛋白(light-activated protein),進而阻止細胞向大腦發送排空訊息。相關研究日前已發表在《Nature》期刊上。

生物電子醫學的快速發展,已有用於治療疾病的體內植入電子設備。在臨床中,調控膀胱神經細胞的這種方法可以治療經常迫切需要排尿或是尿失禁的膀胱過動症患者。

目前用於膀胱過動症神經調節療法的常規方法是施加連續的電刺激,電刺激的調節方法並不僅僅影響相關的神經細胞,並且可能導致疼痛和脫靶效應。且這種連續刺激的方案不適合間歇性發作的病患。

由華盛頓大學疼痛中心和麻醉學系的研究人員,開發減輕膀胱障礙的工程系統是利用基因工程和植入裝置,產生一個自我調節的閉環系統調節神經細胞活動,研究團隊經過基因工程改造動物在其膀胱中的感覺神經細胞中表達光敏蛋白archaerhodopsin 3.0,再透過連接腹部的植入電子設備將膀胱的肌肉收縮反應數位化,並透過傳感器將數據送到監測設備。

監測設備如果檢測到用戶每小時至少有三次反應,它會傳送指令要求植入物打開一對微小LED。這個微型LED的綠色光線會活化膀胱神經細胞中的光敏蛋白,阻止細胞向大腦發送警報。

研究團隊再進一步對大鼠注射引起膀胱功能障礙的藥物–磷酰胺(cyclophosphamide)來測試他們的植入物。小鼠在頻繁飲水後,植入物成功偵測到排空反應,並點亮綠燈使動物的排尿模式恢復正常。

麻省理工學院的醫學工程師Shriya Srinivasan雖然沒有參與這項工作,但她對植入物的短期效果印象深刻。

她認為長期研究可能會找出此項治療可能產生的併發症,例如患者可能會對外來的光敏蛋白產生免疫反應,這會減弱蛋白質阻斷膀胱神經到大腦訊號的能力。但是,如果證明長期使用安全有效,那些感知和響應器官運動的類似光遺傳植入物也可能有助於治療心臟,肺或肌肉組織問題。

研究人員Robert Gereau表示,光遺傳學植入物也可以監測其他身體上的活動。例如,可以追踪賀爾蒙表現水平和組織氧化或水化作用,並用它來觸發LED改變神經訊號以用於治療。

 

資料來源:

https://www.nature.com/articles/s41586-018-0823-6       

https://www.sciencenews.org/article/new-implant-uses-light-control-overactive-bladders

文章分類 科學要聞

發表迴響

Copyright© 2019 環球生技投資股份有限公司. All rights reserved.

讀者服務電話:(02)2726-1065  時間:週一 ~ 週五 9:00 ~ 18:00

服務信箱:service@gbimonthly.com

地址:110臺北市信義區松德路161號2樓之3, Taiwan