Microrobots bezorgen kankermedicijnen aan uitgezaaide longtumoren bij muizen

AmsterdamIngenieurs van de Universiteit van Californië in San Diego hebben piepkleine robots ontwikkeld om kankermedicijnen rechtstreeks in de longen af te leveren. Deze kleine robots werden getest op muizen en hielpen de groei van longtumoren te vertragen. Muizen die met deze robots werden behandeld, leefden langer dan die met andere behandelingen. Het onderzoek werd op 12 juni gepubliceerd in Science Advances.

De microrobots combineren biologische elementen met nanotechnologie. Ze zijn ontwikkeld door Joseph Wang en Liangfang Zhang, beiden professoren aan de Jacobs School of Engineering van UC San Diego.

Belangrijke Onderdelen:

Robots worden gemaakt door met medicijnen gevulde nanodeeltjes aan groene algencellen te bevestigen. De algen helpen de robots zich in de longen voort te bewegen. De nanodeeltjes zijn kleine, biologisch afbreekbare bolletjes die het medicijn doxorubicine bevatten. Deze bolletjes zijn bedekt met rode bloedcelmembranen om te voorkomen dat het immuunsysteem ze aanvalt.

Zhengxing Li, een promovendi en een van de hoofdauteurs van de studie, legde uit dat de coating van rode bloedcellen helpt de nanopartikels langer in de longen te blijven om tumoren te bestrijden. Li werkt samen met de onderzoeksteams van zowel Wang als Zhang.

Lees ook:

Vandaag · 03:13

Uitdagingen bij start biomaterialenbedrijf: onverwachte hindernissen

De materialen in de microrobots zijn veilig. De groene algen, genaamd Chlamydomonas reinhardtii, zijn goedgekeurd door de Amerikaanse Food and Drug Administration. De nanodeeltjes zijn gemaakt van biocompatibele materialen. In het verleden hebben de teams van Wang en Zhang vergelijkbare microrobots gebruikt om longontsteking bij muizen te behandelen. Die microrobots bewogen zich ook met succes door de longen van levende dieren.

In deze studie werden de microrobots getest bij muizen met longtumoren veroorzaakt door melanoom. De robots werden via een kleine buis in de luchtpijp toegediend.

Resultaten:

• Medianen overleving van behandelde muizen: 37 dagen
• Medianen overleving van onbehandelde muizen: 27 dagen
• Andere behandelingsgroepen (alleen het medicijn of met medicijn gevulde nanodeeltjes zonder algen) toonden een lagere overleving dan de microrobotbehandeling.

De beweging van de microrobots hielp het medicijn beter verspreiden in het diepe longweefsel en zorgde ervoor dat het daar langer bleef. Dit betekent dat er een kleinere hoeveelheid van het medicijn nodig is, wat mogelijk bijwerkingen kan verminderen terwijl het nog steeds effectief is.

Het onderzoeksteam is van plan deze microrobots te testen bij grotere dieren. Uiteindelijk willen ze ze in proeven op mensen uitproberen.