文/陳根

通常，當口服或靜脈注射時，藥物會因為傳播到全身進而產生不必要的副作用。在這樣的情況下，靶向治療就顯得尤其重要。

現在，麻省理工學院(MIT)的科學家們就在研究這種靶向治療方案，這種靶向治療方案是一種微纖維技術，可以將光和光激活藥物直接輸送到靶子區域。

其中，“光敏開關”藥物含有光敏分子，它可以附著在藥物上，用閃光來開啟或關閉它們的活性——這些藥物的用途被稱為光藥理學。在這項新的研究中，光藥理學被用來控制小鼠的神經元活動和行為。

然而，要利用光來控制藥物的活性，光和藥物必須同時傳遞到靶細胞。當目標深入體內時，就成為了一個重大挑戰。基于此，研究人員開發制造了生物相容的多功能纖維，這些纖維包含微流控通道和波導，用于輸送液體和傳輸光。

此次研究中使用的多功能光纖包含一個流體通道和一個光波導，由許多不同的材料層組成，這些材料層融合在一起以提供柔韌性和強度。纖維的原始形態是在宏觀尺度上構造的，然后加熱和拉伸（一種稱為熱拉伸的過程）使其變長。

通過這種方法，就可以從原始模板上以微米的橫截面比例制造出數百米的小型化光纖，從而最大限度地減少組織損傷。

為了證實此次研究裝置同時輸送液體和光的有效性，研究人員還修改了辣椒素的一種光開關類似物，辣椒素是一種在辣椒中發現的分子，與感覺神經元上的TRPV1受體結合并控制熱的感覺。

這種修飾使辣椒素類似物被560納米波長的光（可見綠色）激活，與需要紫外線的藥物的原始版本相比，這種光對組織沒有損害。通過向神經元中加入TRPV1受體和新的光開關辣椒素類似物，它們可以被綠光人工激活。結果證明，這種新的光藥理學系統可以在培養皿中培養的細胞中發揮作用，

此外，為了進一步測試此次研究系統是否能激活大腦中的神經元，研究人員還在老鼠身上進行了測試。

作為對照，在老鼠籠子的不同房間里，該設備被用來傳遞一種不能促進TRVP1表達的病毒，它也被用來傳遞一種不能激活辣椒素模擬物的波長的光。隨后，老鼠表現出更喜歡進入注射了適當病毒和適當光線的房間，這表明它們將那個房間跟愉快的感覺聯系在一起。

顯然，利用這些纖維在體內實現光藥理學已經有了確切的例子，說明其用來改善和擴大人體與大腦的互動方式的未來潛力。同時，研究人員表示，這種技術的結合使得醫療能夠利用藥物注射在自由活動動物身上的化學特異性，實現光刺激的時空分辨率。而這對于靶向治療無疑具有重要意義。