脑梗后「隔颅递药」有了新方案:3D打印全息片引导聚焦超声开放血脑屏障(Nature Communications)

脑梗后「隔颅递药」有了新方案:3D打印全息片引导聚焦超声开放血脑屏障(Nature Communications)

期刊:Nature Communications(2025年度JCR影响因子 18.1) | 发表日期:2026年10月25日 | 第一作者:Pan Jia-Ji 等(通讯见原文) | 单位:上海科技大学生物医学工程学院TRUTH Lab · 上海临床研究中心 · 上海交通大学Med-X研究院 · 哈尔滨工业大学 | DOI:10.1038/s41467-026-78847-5

一句话结论

研究显示,上海科技大学团队开发的HaMBO平台用低成本3D打印全息片搭配单阵元超声换能器,生成空间定制声场、沿梗死边界精准开放血脑屏障(BBB);小鼠缺血性卒中模型中单次2分钟处理即显著提升外泌体与间充质基质细胞向梗死周围区的递送,脑萎缩减少约56%、血管新生约增2倍、长期行为学恢复改善。

论文原文 Figure 1(图片来源:10.1038/s41467-026-78847-5)
论文原文 Figure 1(图片来源:10.1038/s41467-026-78847-5)

细胞疗法进脑的两道坎

外泌体(EV)和间充质基质细胞(MSC)是卒中修复研究里的两大热门「救援物资」,但要把它们送到脑梗周边的病灶区,得先过血脑屏障;而梗死灶形状因人而异、边界凹凸不平,均匀照射式的超声很难「照哪开哪」。

HaMBO的思路是把「开窗路径」直接刻进一片全息板:声波穿过全息片后被空间整形,在目标平面拼出与梗死边界贴合的多点声场——硬件只是一片3D打印板加一个单阵元换能器。

单次2分钟处理,多个终点同时改善

在雄性小鼠短暂局灶性脑缺血模型中,据论文报道,单次2分钟HaMBO处理安全地提升了EV与MSC在梗死周围区的富集;脑萎缩减少约56%,血管新生增加约2倍,神经前体细胞增殖增加约4倍,长期行为学恢复亦有改善。

机制层面,空间转录组分析将HaMBO辅助的EV治疗与巨噬细胞浸润减少、促血管生成和促神经发生信号增强关联起来——递送平台带来的不只是「送到了」,还包括局部炎症与修复环境的改变。

从鼠到人的距离,先在仿真里量了一遍

研究者用真实人体颅骨做了跨颅声场仿真,验证HaMBO在不同卒中场景下的适应能力——这是走向临床转化绕不开的一步。

边界要如实说明:疗效数据来自小鼠模型,人体试验尚未开展;个体化全息片的设计流程、跨颅声能量控制与长期安全性都需逐级验证。但「按患者解剖打印一片声学透镜」这件事,把无创多靶点递送的门槛显著拉低了。

论文原文 Figure 2(图片来源:10.1038/s41467-026-78847-5)
论文原文 Figure 2(图片来源:10.1038/s41467-026-78847-5)

信息来源

  • 论文期刊:Nature Communications(影响因子参考:18.1(2025年度JCR))
  • DOI:10.1038/s41467-026-78847-5
  • 发表日期:2026-10-25(在线发表)
  • 作者单位:上海科技大学生物医学工程学院TRUTH Lab · 上海临床研究中心 · 上海科技大学生命科学与技术学院 · 上海交通大学Med-X研究院 · 哈尔滨工业大学物理学院 · 先进医用材料与器件全国重点实验室(通讯作者见原文)
  • 配图:论文原文 Figure 1/2,版权属原作者及出版社

本文为基于论文公开摘要与原文信息的原创科普整理,动物模型结果与人体疗效已严格区分,未核验字段已如实标注。

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