大腦的自然防禦功能可能使大腦這一部位的腫瘤難以治療，但科學家已經發現在實驗室模型中使用電場取得了一些早期成功。該技術涉及使用電能來選擇性地瞄準癌細胞，同時使健康細胞不受傷害，科學家們還展示瞭如何利用它來打開血腦屏障以進行更有效的化療。

(從左至右上)。USask研究人員Mike Moser博士（醫學博士，醫學院）和Chris Zhang博士（工程學院），（下圖從左至右）：博士後Fang Zheng博士和校友Zhang Bing博士（博士）。

這項工作是由薩斯喀徹溫大學的研究人員進行的，並期待利用用於通過電流治療身體其他部位癌症的技術。其中一種被稱為NanoKnife不可逆電穿孔（IRE）的技術，自2009年以來已投入商業使用，主要用於治療肺部、前列腺、胰腺和其他難以觸及位置的軟組織腫瘤。另一種是高頻不可逆電穿孔（H-FIRE），也在實驗室模型中顯示出前景。

這兩種方法都是通過插入腫瘤的電極，使用極短的電脈衝破壞細胞膜的穩定性，從而引發目標細胞的死亡。在應對腦癌方面，這可能意味著通過頭骨插入長針，對腫瘤進行定向治療。

該研究的共同作者邁克-莫澤博士說：”一種更安全、更有效的癌症治療方法可能在臨床上成為可能。腦瘤患者現在可能有另一種局部治療的選擇，不涉及打開顱骨，也不涉及熱或輻射。”

這樣的治療方法仍有相當長的路要走，但莫澤和他的團隊已經採取了一些有希望的早期步驟。該研究涉及三種類型的腦細胞：一種腦癌細胞系和兩種來自血腦屏障的健康細胞系，血腦屏障是保護大腦免受血液中有害病原體侵襲的幾乎不可滲透的膜，只允許小分子通過。

該團隊用不同強度的電場進行實驗，並在此後評估不同細胞的生存能力。這表明，腦癌細胞的致死閾值明顯低於健康細胞，這預示著有選擇地針對它們來治療腫瘤。但科學家們還發現該技術可用於暫時破壞血腦屏障細胞，並為藥物輸送打開屏障。

這可能會給腦癌的藥物治療帶來一些有用的途徑，血腦屏障在歷史上被證明是一個難以克服的障礙。我們之前已經看到科學家們成功地使用超聲波來破壞屏障，使化療藥物能夠通過，而特殊的納米粒子也可能發揮作用。雖然只是在實驗室中對細胞進行了演示，但這項新的研究有朝一日可以看到科學家的工具包中增加了另一種方法。

該研究的共同作者克里斯·張博士說：”血腦屏障使許多治療藥物無法進入腫瘤。我們的研究已經表明，新的技術也可以幫助打開這個屏障，因此大腦能夠更好地接受其他治療–如化療或幫助增加免疫反應的藥物–並幫助病人以系統的方式對抗腫瘤。”

該研究發表在《生物力學工程雜誌》上。