Новое в клипарте

Учёные впервые использовали микромоторы для лечения бактериальной желудочной инфекции

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.

Учёные впервые использовали микромоторы для лечения бактериальной желудочной 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

Поделиться:

Категории сайта

Новости