Этот позволенный микродвигателем подход доставки – многообещающий новый метод для рассмотрения живота и заболеваний желудочно-кишечного тракта с чувствительными к кислоте наркотиками, сказали исследователи. Усилие – сотрудничество между исследовательскими группами преподавателей наноинженерии Джозефа Вана и Лянфан Чжана в Сан-Диего UC Школа Джейкобса Разработки. Ван и Чжан вели исследование в области в естественных условиях, эксплуатация микродвигателей и это исследование представляют первый пример поставляющих препарат микродвигателей для лечения бактериальной инфекции.
Желудочный сок может быть разрушительным к устно примененным лекарствам, таким как антибиотики и основанные на белке фармацевтические препараты. Наркотики раньше лечили бактериальные инфекции, язвами и другими болезнями в животе обычно заражаются с дополнительными веществами, названными протонными ингибиторами насоса, чтобы подавить производство желудочного сока. Но, когда принято более длинные периоды или в больших дозах, протонные ингибиторы насоса могут вызвать неблагоприятные побочные эффекты включая головные боли, диарею и усталость.
В более серьезных случаях они могут вызвать беспокойство или депрессию.У микродвигателей есть встроенный механизм, чтобы нейтрализовать желудочный сок и эффективно поставить их полезные грузы препарата в животе – без использования протонных ингибиторов насоса.«Это – лечение с одним шагом с этими микродвигателями, объединяя кислотную нейтрализацию с терапевтическим действием», сказала Берта Эстебан-Фернандес де Авила, постдокторский ученый в исследовательской группе Вана в Сан-Диего UC и co-first авторе статьи.
Каждый микродвигатель состоит из сферического ядра магния, покрытого защитным слоем диоксида титана, сопровождаемого слоем антибиотического кларитромицина и внешним слоем положительно заряженного полимера, названного хитозаном, который позволяет двигателям придерживаться стенки живота.Это закрепление также увеличено толчком микродвигателей, который питается собственной кислотой живота. Ядра магния реагируют с желудочным соком, производя поток водородных микроскопических пузырьков, которые продвигают двигатели вокруг внутренней части живот. Эта реакция также временно уменьшает количество кислоты в животе, увеличивая уровень рН достаточно, чтобы позволить микродвигателям выпускать препарат и делать лечение.
Нормальный pH живота восстановлен в течение 24 часов.Исследователи проверили микродвигатели у мышей с хелиобактерными инфекциями. Микродвигателями – заполненный клинической дозой антибиотического кларитромицина – управляли устно один раз в день в течение пяти дней подряд.
Впоследствии, исследователи оценили бактериальное количество в каждом животе мыши и нашли, что лечение с микродвигателями было немного более эффективным чем тогда, когда та же самая доза антибиотика была дана в сочетании с протонными ингибиторами насоса.Микродвигатели главным образом сделаны из биоразлагаемых материалов. Ядра магния и слои полимера расторгнуты желудочным соком, не производя вредные остатки.Исследователи говорят, что, в то время как существующие результаты обещают, эта работа все еще на ранней стадии.
Команда планирует будущие исследования, чтобы далее оценить терапевтическую работу микродвигателей в естественных условиях и сравнить ее с другими стандартными методами лечения против заболеваний живота. Исследователи также планируют проверить различные сочетания лекарств с микродвигателями, чтобы лечить множественные заболевания в животе или в различных разделах желудочно-кишечного тракта.
В целом, исследователи говорят, что эта работа открывает дверь в использование синтетических двигателей как активные платформы доставки для в естественных условиях лечения болезней.