ナノテクノロジー『スノットボット』で粘液を突破し、効率的な薬物デリバリーを実現する研究

Tokyo科学者たちは、新たな薬剤投与方法を発見しました。これは、体内のさまざまな部位で粘液を通じて、微小な酵素駆動ロボットを用いるものです。この小型ロボットは、マウスを使った初期テストで粘液を通過することに成功しました。通常、粘液は体を保護し、細菌や刺激物を捕まえますが、局所的に投与された薬剤が効果的に作用することを妨げることがあります。

これらのスノットボットに関する重要な情報:

多孔性シリカナノ粒子で作られ、過酸化水素（H₂O₂）によって駆動されるこれらの粒子は、カタラーゼ酵素でコーティングされています。また、その内部の細孔に薬物分子を運ぶことができます。

サミュエル・サンチェス率いる研究チームは、新たな技術を使って粘液のバリアを突破する方法を研究しました。これまで試された他の方法では、小さな粒子に薬を付着させたり、化学薬品で粘液を薄くする手法が用いられていました。しかし、サンチェスの手法は過酸化水素を酸素と水に変えるカタラーゼ酵素を利用して問題を解決します。この酵素の働きで、小型ロボットが前進するのを助けます。

腸粘液のモデルを使った重要な実験では、実験室で培養されたヒト細胞から作られた粘液を用いました。ロボットはこの粘液の層をわずか15分で通過しました。粘液は10分から4.5時間ごとに交換されるため、素早く通過できることは、ロボットが粘液に引っかかりにくいことを意味します。

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さらにマウスの大腸での試験により、結果が確認されました。ナノボットの約28%が粘液バリアを通過しました。これは受動的な拡散と比べて60倍の改善です。以前の酵素や粘液を破壊する薬を用いた方法では、改善は約10倍に留まっていました。

重要な点は潜在的な危害を確認することでした。スノットボットは、実験室のモデルやマウスの結腸において、細胞や組織を傷つけませんでした。これは、それらを薬物送達システムの選択肢として考慮する上で重要です。

この研究の資金は以下の様々な機関から提供されました。

• 欧州研究会議
• 国家研究庁
• 欧州連合のNextGenerationEU/PRTR（Bots4BBプロジェクト）
• カタルーニャ政府
• 研究・大学省
• セベロ・オチョア卓越センター

ナノボットは肺、胃、腸、目などの粘膜が厚い場所に薬を届けるのに役立ちます。それにより、治療効果をより高めることが可能になります。

この新しい技術は有望に見えますが、病院での使用に先立ち、安全性と有効性をさらに調査する必要があります。酵素によって動かされる小さなロボットを使って体の防御機能を克服するという考えは非常に興味深いです。もしマウスでの結果が人間にも適用できれば、将来の薬物投与の方法を変える可能性があります。