Nanotech ‘snot bots’ dringen slijmbarrières binnen voor efficiënte medicijnafgifte

AmsterdamWetenschappers hebben een nieuwe methode ontdekt om medicijnen via slijm op verschillende plekken in het lichaam te bezorgen met behulp van piepkleine enzym-aangedreven robots. Deze kleine robots zijn er in vroege tests met muizen in geslaagd om door slijm te bewegen. Slijm beschermt het lichaam doorgaans door ziektekiemen en irriterende stoffen te vangen, maar maakt het ook moeilijker voor lokale medicijnen om effectief te werken.

Belangrijke informatie over deze snotbots:

• Gemaakt van poreuze silica-nanodeeltjes
• Gepowered door waterstofperoxide (H₂O₂)
• Bekleed met katalase-enzymen
• Dragen medicijndeeltjes in hun poriën

Het onderzoeksteam onder leiding van Samuel Sánchez heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om de slijmbarrière te omzeilen. Eerdere methoden maakten gebruik van het hechten van medicijnen aan kleine deeltjes of van chemicaliën om het slijm dunner te maken. Sánchez' aanpak maakt gebruik van katalase-enzymen om het probleem op te lossen. Deze enzymen zetten waterstofperoxide om in zuurstof en water, wat helpt om de kleine robots vooruit te bewegen.

Een belangrijk experiment maakte gebruik van een model van intestinaal slijm, dat was gekweekt uit menselijke cellen in het laboratorium. De robots bewogen zich door de slijmlaag in slechts 15 minuten. Dit is belangrijk omdat slijm elke 10 minuten tot 4,5 uur wordt vervangen. Snelle beweging betekent dat de robots minder snel vast komen te zitten.

Vervolgonderzoeken op muizendarmen bevestigden de resultaten. Ongeveer 28% van de nanobots kwam door de slijmbarrière heen. Dit is 60 keer effectiever dan passieve diffusie. Eerdere methoden met verschillende enzymen of slijmoplossende medicijnen lieten slechts een verbetering van 10 keer zien.

Lees ook:

Vandaag · 20:14

Planten als biofabrieken voor energierijke supplementen

Een belangrijk aspect was om mogelijke schade te controleren. De snot robots veroorzaakten geen schade aan cellen of weefsels in het laboratoriummodel of muizendarmen. Dit is essentieel om ze als opties voor medicijnafgiftesystemen te overwegen.

De financiering voor dit onderzoek komt uit diverse bronnen:

• Europees Onderzoeksraad
• Agentschap voor Wetenschappelijk Onderzoek
• Europese Unie NextGenerationEU/PRTR (Bots4BB-project)
• Catalaanse overheid
• Ministerie van Onderzoek en Universiteiten
• Severo Ochoa Centrum van Excellentie

Nanobots kunnen helpen bij het afleveren van medicijnen in gebieden met dikke slijmlagen, zoals de longen, maag, darmen en ogen. Ze kunnen behandelingen effectiever maken door geneesmiddelen efficiënter te verspreiden.

Deze baanbrekende technologie lijkt veelbelovend. Onderzoekers moeten echter nog meer onderzoek doen naar de veiligheid en effectiviteit voordat we dit in ziekenhuizen kunnen toepassen. Het concept van kleine robots aangedreven door enzymen om enkele afweermechanismen van het lichaam te omzeilen, is zeer interessant. Als het bij mensen net zo werkt als bij muizen, kan het de toekomst van medicatietoediening ingrijpend veranderen.