Microrobot esplora la barriera mucosa per una somministrazione farmacologica rivoluzionaria

RomeGli scienziati hanno scoperto un metodo innovativo per somministrare farmaci attraverso il muco in diverse parti del corpo utilizzando minuscoli robot alimentati da enzimi. Questi piccoli robot sono riusciti a muoversi attraverso il muco in test preliminari effettuati sui topi. Normalmente, il muco protegge il corpo catturando germi e irritanti, ma rende difficile l'efficacia dei farmaci applicati localmente.

Dettagli chiave sui droni raccogli-muco:

• Realizzati con nanoparticelle di silice porose
• Alimentati da perossido di idrogeno (H₂O₂)
• Rivestiti con enzimi catalasi
• Trasportano molecole di farmaci nei loro pori

Il team di ricerca guidato da Samuel Sánchez ha sviluppato una nuova tecnica per superare la barriera del muco. Mentre in passato si tentava di attaccare i farmaci a particelle minuscole o di usare sostanze chimiche per assottigliare il muco, il metodo di Sánchez impiega enzimi catalasi per risolvere il problema. Questi enzimi trasformano il perossido di idrogeno in ossigeno e acqua, facilitando così l'avanzamento dei microrobot.

Un importante esperimento ha utilizzato un modello di muco intestinale creato con cellule umane coltivate in laboratorio. I robot hanno attraversato lo strato di muco in soli 15 minuti. Questo è significativo perché il muco viene sostituito ogni 10 minuti fino a 4,5 ore. Un movimento rapido significa che i robot hanno meno probabilità di bloccarsi.

Ulteriori test sui colon di topo hanno confermato i risultati. Circa il 28% dei nanobot ha attraversato la barriera mucosa, una performance 60 volte superiore alla diffusione passiva. I metodi precedenti che impiegavano diversi enzimi o farmaci per distruggere il muco mostravano solo un miglioramento di 10 volte.

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Un punto essenziale era verificare eventuali danni. I robot raccogli muco non hanno danneggiato le cellule o i tessuti nel modello di laboratorio né i colon dei topi. Questo è fondamentale per considerarli come possibili sistemi di somministrazione di farmaci.

I fondi per questa ricerca provengono da diverse fonti:

• Consiglio Europeo della Ricerca
• Agenzia Statale per la Ricerca
• Unione Europea NextGenerationEU/PRTR (progetto Bots4BB)
• Governo della Catalogna
• Ministero della Ricerca e delle Università
• Centro di Eccellenza Severo Ochoa

I nanobot potrebbero facilitare la somministrazione di farmaci in aree con spessi strati di muco, come i polmoni, lo stomaco, l'intestino e gli occhi. Questo potrebbe rendere i trattamenti più efficaci migliorando l'efficienza nella distribuzione dei medicinali.

Questa nuova tecnologia sembra promettente, ma i ricercatori devono studiare meglio la sua sicurezza e efficacia prima di poterla utilizzare negli ospedali. L'idea di usare piccoli robot alimentati da enzimi per superare alcune delle difese del corpo è molto interessante. Se funzionerà sugli esseri umani come sui topi, potrebbe rivoluzionare il modo di somministrare i farmaci in futuro.