Micromotores de distribuição de drogas tratam sua primeira infecção bacteriana no estômago
p Os nanoengenheiros da UC San Diego desenvolveram os primeiros micromotores de distribuição de drogas para o tratamento de infecções bacterianas. Crédito:Laboratório de Nanobioeletrônica na UC San Diego
p Nanoengenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego demonstraram pela primeira vez o uso de micromotores para tratar uma infecção bacteriana no estômago. Esses minúsculos veículos, cada um com cerca de metade da largura de um cabelo humano, nadar rapidamente por todo o estômago enquanto neutraliza o ácido gástrico e, em seguida, libera sua carga de antibióticos no pH desejado. Os pesquisadores publicaram suas descobertas em 16 de agosto em
Nature Communications . p Esta abordagem de entrega habilitada por micromotor é um novo método promissor para o tratamento de doenças do estômago e do trato gastrointestinal com drogas sensíveis ao ácido, pesquisadores disseram. O esforço é uma colaboração entre os grupos de pesquisa dos professores de nanoengenharia Joseph Wang e Liangfang Zhang na Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs. Wang e Zhang foram os pioneiros na pesquisa sobre
na Vivo operação de micromotores e este estudo representa o primeiro exemplo de micromotores de entrega de drogas para o tratamento de infecção bacteriana.
p O ácido gástrico pode ser destrutivo para medicamentos administrados por via oral, como antibióticos e produtos farmacêuticos à base de proteínas. Medicamentos usados para tratar infecções bacterianas, úlceras e outras doenças do estômago são normalmente tomadas com substâncias adicionais, chamados inibidores da bomba de prótons, para suprimir a produção de ácido gástrico. Mas quando tomado por períodos mais longos ou em altas doses, inibidores da bomba de prótons podem causar efeitos colaterais adversos, incluindo dores de cabeça, diarreia e fadiga. Em casos mais sérios, eles podem causar ansiedade ou depressão.
Nanoengenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego demonstraram pela primeira vez o uso de micromotores para tratar uma infecção bacteriana no estômago. Esses minúsculos veículos, cada um com cerca de metade da largura de um cabelo humano, nadar rapidamente por todo o estômago enquanto neutraliza o ácido gástrico e, em seguida, libera sua carga de antibióticos no pH desejado. Crédito:Laboratório de Nanobioeletrônica na UC San Diego p Os micromotores têm um mecanismo integrado para neutralizar o ácido gástrico e distribuir com eficácia a carga útil da droga no estômago - sem o uso de inibidores da bomba de prótons.
p "É um tratamento de uma etapa com esses micromotores, combinando neutralização de ácido com ação terapêutica, "disse Berta Esteban-Fernández de Ávila, um pós-doutorado no grupo de pesquisa de Wang na UC San Diego e um co-autor do artigo.
p Cada micromotor consiste em um núcleo esférico de magnésio revestido com uma camada protetora de dióxido de titânio, seguido por uma camada do antibiótico claritromicina, e uma camada externa de um polímero com carga positiva chamada quitosana, que permite que os motores grudem na parede do estômago.
Nanoengenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego demonstraram pela primeira vez o uso de micromotores para tratar uma infecção bacteriana no estômago. Esses minúsculos veículos, cada um com cerca de metade da largura de um cabelo humano, nadar rapidamente por todo o estômago enquanto neutraliza o ácido gástrico e, em seguida, libera sua carga de antibióticos no pH desejado. Crédito:Laboratório de Nanobioeletrônica na UC San Diego p Essa ligação também é aumentada pela propulsão dos micromotores, que é alimentado pelo próprio ácido do estômago. Os núcleos de magnésio reagem com o ácido gástrico, gerando um fluxo de microbolhas de hidrogênio que impulsionam os motores dentro do estômago. Essa reação também reduz temporariamente a quantidade de ácido no estômago, aumentando o nível de pH o suficiente para permitir que os micromotores liberem o fármaco e realizem o tratamento. O pH normal do estômago é restaurado em 24 horas.
p Os pesquisadores testaram os micromotores em camundongos com
Helicobacter pylori infecções. Os micromotores - embalados com uma dose clínica do antibiótico claritromicina - foram administrados por via oral uma vez por dia durante cinco dias consecutivos. Após, os pesquisadores avaliaram a contagem de bactérias no estômago de cada rato e descobriram que o tratamento com micromotores foi ligeiramente mais eficaz do que quando a mesma dose de antibiótico foi administrada em combinação com inibidores da bomba de prótons.
p Os micromotores são feitos principalmente de materiais biodegradáveis. Os núcleos de magnésio e as camadas de polímero são dissolvidos pelo ácido gástrico sem produzir resíduos prejudiciais.
p Os pesquisadores dizem que, embora os resultados atuais sejam promissores, este trabalho ainda está em um estágio inicial. A equipe está planejando estudos futuros para avaliar melhor o desempenho terapêutico dos micromotores
na Vivo e compare-o com outras terapias padrão contra doenças estomacais. Os pesquisadores também planejam testar diferentes combinações de medicamentos com os micromotores para tratar várias doenças no estômago ou em diferentes seções do trato gastrointestinal. Geral, os pesquisadores afirmam que este trabalho abre as portas para o uso de motores sintéticos como plataformas de entrega ativa para
na Vivo tratamento de doenças.