Nanoinżynierowie z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego zademonstrowali mikrosilniczki do leczenia zakażeń żołądka.

Mikrosilniczki są mniejsze od połowy średnicy ludzkiego włosa. Poruszają się dzięki neutralizacji soku żołądkowego i uwalniają swój antybiotykowy ładunek przy odpowiednim pH.

Działanie mikrosilniczków, © Laboratory for Nanobioelectronics at UC San Diego

Sok żołądkowy może działać destrukcyjnie na leki przyjmowane doustnie, a zwłaszcza na antybiotyki i leki białkowe. Z tego powodu leki do terapii zakażeń bakteryjnych czy wrzodów żołądka są przyjmowane z inhibitorami pompy protonowej (IPP), które hamują produkcję soków trawiennych. Niestety, kiedy zażywa się je przez dłuższy czas, pojawiają się skutki uboczne, w tym bóle głowy, biegunka i zmęczenie. W poważniejszych przypadkach rozwija się depresja.

Biodegradowalne mikrosilniczki mają wbudowany mechanizm neutralizacji soku żołądkowego, nie trzeba więc dodatkowo uwzględniać IPP. Składają się one z magnezowego jądra, chronionego przez warstwę tlenku tytanu(IV). Nad nią znajduje się warstwa antybiotyku – klarytromycyny, a całość pokrywa umożliwiający przywieranie do ścian żołądka dodatnio naładowany polimer – chityna.

Magnezowe jądro reaguje z sokiem trawiennym, generując strumień mikrobąbli wodoru. Reakcja ta czasowo zmniejsza ilość kwasu w żołądku, podwyższając pH do tego poziomu, że może dojść do uwolnienia antybiotyku. Normalne pH żołądka odtwarza się w ciągu doby.

Amerykanie testowali nową technologię u myszy z zakażeniem Helicobacter pylori. Mikrosilniczki z klarytromycyną podawano doustnie raz dziennie przez pięć kolejnych dni. Później określano liczebność baterii w mysich żołądkach. Okazało się, że leczenie było nieco bardziej skuteczne niż podawanie tej samej dawki antybiotyku z IPP.

Autorzy publikacji z pisma Nature Communications planują dalsze badania w modelu in vivo. Chcą m.in. porównywać skuteczność mikrosilniczków z innymi standardowymi terapiami.

 

Źródło: University of California, San Diego, KopalniaWiedzy, https://phys.org/news/2017-08-drug-delivering-micromotors-bacterial-infection-stomach.html

Polecane: