[发明专利]一种结合电刺激和超声的大分子药物入脑递送系统

说明书

本发明涉及一种结合电刺激和超声的大分子药物入脑递送系统，包括超声装置、输送装置、微针装置、固定装置、调控装置和低频脉冲交流电刺激装置，各装置之间采用模块化组合，能够拆卸和替换，低频脉冲交流电刺激装置与微针装置电连接；输送装置用于向微针装置输送大分子药物；微针装置用于将大分子药物通过左右耳后的淋巴结送入患者体内；超声装置发出的超声波和低频脉冲交流电刺激装置发出的低频脉冲交流电用于刺激和促进生物大分子药物渗透进入淋巴通路；固定装置用于将大分子药物入脑递送系统固定于患者头部；调控装置用于控制固定装置与耳后淋巴结接触的角度、低频脉冲交流电的刺激强度以及超声波的频率和强度。

技术领域

本发明涉及一种大分子药物递送系统，特别涉及一种结合电刺激和超声的大分子药物入脑递送系统。

背景技术

血脑屏障是药物经外周给药入脑治疗中枢性疾病的最主要瓶颈，尤其针对治疗脑部疾病的激素、多肽、蛋白、基因或疫苗药物。目前，主要通过结构或剂型改造以实现药物突破血脑屏障。

血脑屏障(BBB)的通透性很差，外周给药如静脉、肌肉、皮下等途径并不能有效地将生物大分子药物有效地递送到中枢神经系统(CNS)。此外，随着生物大分子药物外周给药剂量的增加，全身性的副作用也随之增加。

中枢的给药途径有侧脑室给药(ICV)、大脑实质直接注射等方法，虽然靶向性好，能将生物大分子药物直接递送到损伤的脑区发挥疗效，但由于锥颅手术具有创伤性，术后可能出现感染等并发症。此外，现有的中枢给药途径花费偏高，病人经济负担过重，对于成千上万的脑病患者来说，广泛应用显得不切实际。

因此，寻找一条无创的、避开血脑屏障阻碍的中枢给药途径是生物大分子药物发挥脑部疾病实际治疗作用的最核心问题。

淋巴系统是机体重要的免疫器官。实验动物研究发现，大脑通过与硬脑膜窦并行的功能性淋巴管直接与外周免疫系统相连，即脑部存在淋巴入脑通路，这条通路活动主要在夜间，功能是清除血管腔隙液和脑组织的代谢废物和有害物质，其顺行的转运是“脑血管腔隙液——脑脊液——嗅球——嗅神经——筛状板——鼻腔黏膜下淋巴管——颈部淋巴”，最后进入颈静脉。

有学者通过颈部皮下注射方法，将携载吲哚菁绿(ICG)纳米颗粒经过颈部淋巴逆行递送到脑部。虽然皮下给药后动物脑脊液中可以检测到ICG，但研究者在24h后才在脑脊液中检测到ICG，证明了颈部皮下给予的纳米颗粒需要较长时间累积，然后汇集至注射部位附近的深层颈部淋巴结后才能开始淋巴入脑通路的逆行转运。因此颈部皮下注射方法起效时间较长，不适于脑补急症患者的治疗需要。

正常人体浅表淋巴结很小，直径多在0.5cm以内，表面光滑柔软，不易定位。因此有人尝试应用淋巴结穿刺的方法提高药物在淋巴结内的浓度，但淋巴结穿刺需要较高的操作技能，患者无法自主完成给药。

综上，虽然研究者验证了淋巴入脑通路的可行性，但目前尚未见到一种经过淋巴入脑通路高效安全便捷的递送药物入脑的输送系统，克服现有皮下注射和穿刺给药存在的问题和潜在风险，实现药物(特别是生物大分子药物)高效入脑发挥作用的目的。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点(即：缺乏淋巴入脑通路高效安全便捷的递送药物入脑的输送系统)，利用耳后淋巴结通路实现药物高效安全便捷的入脑递送，为保证生物大分子药物及时发挥脑部疾病治疗作用提供最大的保障，同时满足临床药物治疗的安全、有效、及时、便捷和经济的要求。

本发明人通过动物研究发现，颈部淋巴结主要位于颏下三角内，收纳颏部、口底及舌尖等处的淋巴，注入下颌下淋巴结及颈内静脉二腹肌淋巴结。由于颈部淋巴结部位隐蔽，体积较小，给药装置不容易定位和固定，长期固定于颈部的给药装置会严重影响患者说话和进食等，因此颈部的淋巴结无法作为有效的给药途径。