科学者たちは、マウスの肺の肺炎微生物を一掃するために、顕微鏡の水泳ロボットの群れを誘導することができました。これにより、人間の致命的な細菌性肺炎を治療するために同様の治療法が開発される可能性が期待されています.
マイクロボットは藻類細胞から作られ、抗生物質ナノ粒子の層で覆われています。藻類は肺を通過する動きを提供します。これは、的を絞った効果的な治療の鍵となります.
実験では、藻類ボットで処理されたマウスの感染はすべて治りましたが、処理されなかったマウスはすべて 3 日以内に死亡しました。
この技術はまだ概念実証の段階にありますが、初期の兆候は非常に有望です。
「このマウスのデータに基づいて、マイクロロボットが抗生物質の浸透を改善して細菌性病原体を殺し、より多くの患者の命を救う可能性があることがわかります」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の医師であり小児科の教授であるビクター・ニゼットは述べています.
藻類細胞上のナノ粒子は、白血球の一種である好中球の膜でコーティングされた小さなポリマー球でできています。これらの膜は、バクテリアと体自身の免疫システムによって生成された炎症性分子を中和し、ナノ粒子と藻類の両方が自然に分解します.
有害な炎症が軽減され、感染との戦いが改善され、水泳マイクロボットは必要な場所に治療を届けることができます。このアプローチが非常にうまく機能するのはその精度です.
研究者はまた、マイクロボットによる治療が抗生物質の静脈内注射よりも効果的であることを立証しました。実際、マウスで同じ効果を得るには、藻類細胞に負荷された量よりも 3,000 倍高い注射量が必要でした。
「これらの結果は、微細藻類からの能動的な動きと組み合わされた標的薬物送達が治療効果をどのように改善するかを示しています」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校のナノエンジニア、ジョセフ・ワンは述べています。
人間では、緑膿菌によって引き起こされる肺炎 この研究で使用された細菌は、患者が集中治療室で人工呼吸器に装着された後に発生します。感染はしばしば入院を長引かせ、死亡のリスクを大幅に高めます。
研究者は、彼らの新しい方法が必要に応じてスケールアップでき、換気された患者の肺に投与するのが簡単であると確信しています (マイクロボットは気管のチューブを通してマウスに送達されました)。
チームの次の課題は、マイクロボットが免疫システムとどのように相互作用するかをさらに研究し、作業を拡大して、より大きな動物、そして最終的には人間でテストする準備を整えることです.
「私たちの目標は、肺のような体のより困難な部分への標的薬物送達を行うことです」と、カリフォルニア大学サンディエゴ校の化学エンジニア、Liangfang Zhang 氏は述べています。 「そして、安全で、簡単で、生体適合性があり、長持ちする方法でそれを行いたいと考えています。」
「それが、この作業で実証したことです。」
この研究は Nature Materials に掲載されました .
