Нанороботы на ферментах преодолевают слизистый барьер для доставки лекарств

Исследователи, сообщающие в ACS Nano, продемонстрировали на мышах, что их крошечные "соплеботы", работающие на ферментах, могут проникать через защитный слизистый барьер и потенциально доставлять лекарства более эффективно.

Слизь защищает клетки от патогенов, но также блокирует локально вводимые лекарства. Чтобы решить эту проблему, команда Самуэля Санчеса создала нанороботов, работающих на перекиси водорода (H2O2), разрушающей слизь.

Конструкция и принцип работы

  • Размер: 10 нанороботов, выстроенных в ряд, равны диаметру эритроцита.
  • Основа: пористые наночастицы диоксида кремния, поры которых можно заполнить молекулами лекарства.
  • Двигатель: к частицам прикреплены ферменты каталазы, которые расщепляют H2O2 на кислород и воду, создавая реактивную тягу.

Результаты испытаний

  1. Модель кишечной слизи (лабораторные клетки человека): нанороботы прошли через слой слизи за 15 минут, не нанеся значительного вреда клеткам.
  2. Тесты на мышах: в толстой кишке мышей нанороботы не повредили клетки или ткани при прохождении через вязкий слой.
  3. Эффективность: успешно преодолели барьер около 28% deployed nanobots. Это в 60 раз больше, чем при пассивной диффузии частиц (предыдущие методы улучшали диффузию примерно в 10 раз).

Значение

Быстрое преодоление барьера (15 минут) важно, так как слизь обычно обновляется каждые 10 минут — 4,5 часа, что позволяет роботам избежать захвата и удаления. Исследователи считают, что "соплеботы" — перспективные кандидаты для систем доставки лекарств, особенно тех, чьей мишенью являются органы, защищенные слизистым барьером (лёгкие, желудок, кишечник, глаза).