Учёные впервые использовали микромоторы для лечения бактериальной желудочной инфекции
Нанотехнологи из
Калифорнийского университета в Сан-Диего впервые продемонстрировали
использование микромоторов в лечении бактериальных инфекций желудка. Эти
маленькие устройства размером в половину толщины человеческого волоса
быстро перемещаются по желудку, нейтрализуя желудочную кислоту, а затем
при нужном показателе pH сбрасывают свой груз антибиотиков.
Исследователи опубликовали текст работы в издании Nature Communications.
Микромоторы
По словам учёных, этот метод доставки антибиотиков с использованием
микромоторов поможет в лечении заболеваний желудочно-кишечного тракта и
желудка с помощью чувствительных к кислоте лекарств. Метод разработали
исследовательские группы, которыми руководят профессоры Калифорнийского
университета Джозеф Ванг и Лианфан Жанг. Профессоры Ванг и Жанг провели
операцию на живом организме, и в этом исследовании доставляющие
лекарства электромоторы были впервые использованы для лечения
бактериальной инфекции.
Желудочная кислота может оказать разрушительное воздействие на такие
лекарства при приёме внутрь как антибиотики и препараты на основе
протеина. Пациенты обычно принимают лекарства для лечения бактериальных
инфекций, язвы и других заболеваний желудка вместе с дополнительными
препаратами для сокращения выделения желудочной кислоты, которые
называются блокираторами протонной помпы. Но длительный приём
блокираторов протонной помпы сопровождается побочными эффектами, среди
которых головные боли, диарея и утомляемость. В более серьёзных случаях
они вызывают депрессию или повышают тревожность.
Микромоторы обладают встроенным механизмом для нейтрализации
желудочной кислоты и эффективной доставки антибиотиков в желудок без
использования блокираторов протонной помпы.
«С помощью микромоторов лечение становится одноэтапным –
нейтрализация кислоты и терапевтическое действие объединяются», –
рассказывает участница группы профессора Ванга и соавтор исследования
Берта Эстебан-Фернандес де Авила.
Каждый микромотор состоит из сферического магниевого ядра, покрытого
защитным слоем диоксида титана, за которым следует слой антибиотика
кларитромицина и внешний слой положительно заряженного полимера под
названием хитозан, который позволяет моторам прилипать к стенкам
желудка.
Эффективности устройства способствует движение микромоторов, которые в
качестве топлива используют желудочную кислоту. Магниевое ядро
участвует в химической реакции с желудочной кислотой, что создаёт поток
водородных миропузырьков, которые перемещают моторы внутри желудка.
Также эта реакция на время снижает количество кислоты в желудке, повышая
показатель pH до уровня, при котором микромоторы могут выбросить груз
антибиотиков, начиная лечение. В течение суток показатель pH
нормализуется.
В организме
Исследователи протестировали действие микромоторов на мышах, больных
хеликобактериозом. Снабжённые клинической дозой антибиотика
кларитромицина микромоторы поступали в желудок мышей один раз в день на
протяжении пяти дней. Учёные подсчитали количество бактерий в желудке
каждой мыши и обнаружили, что лечение с помощью микромоторов оказалось
несколько эффективнее, чем применение той же дозы антибиотиков совместно
с блокираторами протонной помпы.
Микромоторы, в основном, состоят из биоразлагаемых материалов.
Магниевые ядра и полимерные слои растворяются в желудочной кислоте, не
образуя вредных остатков.
Учёные заявляют, что хотя результаты выглядят многообещающе, работа
ещё находится на начальном этапе. Исследователи планируют провести
дальнейшие испытания, чтобы усилить терапевтическую эффективность
микромоторов в организме и сравнить новый метод лечения болезней желудка
с традиционными. Также специалисты намерены протестировать
использование различных лекарств в паре с микромоторами для лечения
многих болезней желудка и желудочно-кишечного тракта. Учёные утверждают,
что их разработка позволит использовать синтетические моторы внутри
организма в качестве подвижной платформы для лечения болезней.
Источник: /gearmix.ru.
Рейтинг публикации:
|
