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超声驱动的药物递送：糖分助力精准治疗

原创

发布者：: 卜凡

分类：: 院校介绍

2025-08-21

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斯坦福研究人员开发出一种非侵入性系统，利用超声激活的纳米颗粒，并结合少量糖分，实现了之前都没成功的精准药物递送，最大限度地减少副作用。

研究亮点

斯坦福团队研发出超声激活的纳米颗粒系统，可精准将药物释放至身体的特定区域。
纳米颗粒的配方中加入 5% 蔗糖，增强了稳定性与超声响应性，使药物能够在需要的部位精确释放。
这一突破有望提升多种药物的安全性与疗效，推动抑郁症和局部疼痛等疾病的治疗方式。

药物副作用的难题

许多药物常常“误入歧途”：

精神类药物可能引起解离；
止痛药可能导致恶心；
化疗药物则常常损伤健康细胞。

斯坦福医学院研究人员提出了一种新方法：利用纳米颗粒封装药物，并通过外部施加的超声波在指定位置释放。

糖的奇妙作用

研究团队发现，在纳米颗粒的水性核心中加入 5% 蔗糖，能让它们在体内保持稳定，同时对超声波敏感。

纳米颗粒进入血液循环后，不会大规模泄漏药物；
只有当窄束超声波聚焦于特定位置时，药物才会被释放。

这意味着药效能精准发挥，副作用大幅减少。

研究负责人 Raag Airan 医学博士、哲学博士 表示：

“只需要一点点糖，就能让整个系统运作起来。”

技术演进

早在 2018年，Airan 团队已展示过超声药物递送的初步可行性，当时使用丙泊酚在大鼠脑部做实验。
但那一代系统存在问题：

制备复杂，需要 -80°C 储存；
稳定性差，药物容易泄漏；
药物装载量有限。

于是团队转向更成熟的 脂质体（liposomes） 技术（同类结构被用于新冠疫苗 mRNA 的封装），并最终通过“厨房灵感”加入蔗糖，解决了稳定性与声学响应难题。

实验结果

靶向大脑
- 研究人员比较了游离氯胺酮（未封装）与封装在 5% 蔗糖纳米颗粒中的氯胺酮。
- 结果显示：没有超声时，纳米颗粒组在所有器官的药物含量都不到对照组的一半。
- 当对大脑特定区域施加超声时，该区域的药物浓度比其他脑区高约 3倍。
- 行为实验表明，定点释放的氯胺酮能减少大鼠焦虑，模拟出治疗抑郁的效果，同时避免了强烈的副作用。
局部止痛
- 使用纳米颗粒封装的罗哌卡因（局麻药），并对大鼠坐骨神经施加 2.5 分钟超声，即可让该腿麻木至少 1小时。
- 与传统注射不同，这种方法无需在疼痛处直接注射，避免了额外的不适。

临床前景

该系统或可将氯胺酮的“抗抑郁效应”与“解离副作用”分离开来。
未来，患者可能通过简单的静脉注射 + 超声波照射，获得局部麻醉或精准精神治疗。
Airan 团队正准备进行 首次人体临床试验，研究方向为慢性疼痛患者的情绪调节。

正如 Airan 所说：

“这一次，只要加一勺糖，技术就能真正走向临床。”

研究信息

发表期刊：《Nature Nanotechnology》（2025年8月18日）
资助单位：美国国立卫生研究院、斯坦福吴蔡神经科学研究所、福特基金会、美国国家科学基金会等
主要作者：
- Raag Airan (通讯作者，放射学助理教授)
- Mahaveer Purohit, Yun Xiang, Brenda Yu, Kanchan Sinha Roy

卜凡 美国硕博咨询组长

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擅长专业：: 计算机,商科,工科

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斯坦福研究人员开发出一种非侵入性系统，利用超声激活的纳米颗粒，并结合少量糖分，实现了之前都没成功的精准药物递送，最大限度地减少副作用。

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斯坦福团队研发出超声激活的纳米颗粒系统，可精准将药物释放至身体的特定区域。
纳米颗粒的配方中加入 5% 蔗糖，增强了稳定性与超声响应性，使药物能够在需要的部位精确释放。
这一突破有望提升多种药物的安全性与疗效，推动抑郁症和局部疼痛等疾病的治疗方式。

药物副作用的难题

许多药物常常“误入歧途”：

精神类药物可能引起解离；
止痛药可能导致恶心；
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斯坦福医学院研究人员提出了一种新方法：利用纳米颗粒封装药物，并通过外部施加的超声波在指定位置释放。

糖的奇妙作用

研究团队发现，在纳米颗粒的水性核心中加入 5% 蔗糖，能让它们在体内保持稳定，同时对超声波敏感。

纳米颗粒进入血液循环后，不会大规模泄漏药物；
只有当窄束超声波聚焦于特定位置时，药物才会被释放。

这意味着药效能精准发挥，副作用大幅减少。

研究负责人 Raag Airan 医学博士、哲学博士 表示：

“只需要一点点糖，就能让整个系统运作起来。”

技术演进

早在 2018年，Airan 团队已展示过超声药物递送的初步可行性，当时使用丙泊酚在大鼠脑部做实验。
但那一代系统存在问题：

制备复杂，需要 -80°C 储存；
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- 行为实验表明，定点释放的氯胺酮能减少大鼠焦虑，模拟出治疗抑郁的效果，同时避免了强烈的副作用。
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- 与传统注射不同，这种方法无需在疼痛处直接注射，避免了额外的不适。

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该系统或可将氯胺酮的“抗抑郁效应”与“解离副作用”分离开来。
未来，患者可能通过简单的静脉注射 + 超声波照射，获得局部麻醉或精准精神治疗。
Airan 团队正准备进行 首次人体临床试验，研究方向为慢性疼痛患者的情绪调节。

正如 Airan 所说：

“这一次，只要加一勺糖，技术就能真正走向临床。”

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发表期刊：《Nature Nanotechnology》（2025年8月18日）
资助单位：美国国立卫生研究院、斯坦福吴蔡神经科学研究所、福特基金会、美国国家科学基金会等
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