Studiu. Nanorboții prind contur. Tocmai au vindecat pneumonia la șoareci

• Nanoroboții, adică roboți microscopici, sau microroboț, capabili să administreze antibiotice și să izoleze și să distrugă bacteria Streptococcus pneumoniae, cea care provoacă pneumonia, tocmai au fost testați cu succes pe șoareci de laborator.
• Rata de succes pe șoareci a fost de 100%. Rata mortalității la șoarecii netratați a fost tot de 100%.
• Studiul se află doar în faza de dovadă a conceptului. Cercetătorii speră să efectueze mai multe cercetări standard pentru a înțelege cu exactitate modul în care microroboții interacționează cu sistemul imunitar.

Nanorboții au fost construiți de nanoinginerii de la Universitatea California San Diego. Acești roboți microscopici sunt proiectați să înoate prin plămâni, să transporte medicamente și să fie folosiți pentru a rezolva cazuri grave de pneumonie, potrivit Jurnalului Nature Materials.

Microroboții unici au eliminat în mod eficient bacteriile care declanșează pneumonia din plămânii șoarecilor, cu un rezultat de supraviețuire de 100%. În comparație, toți șoarecii care nu au fost tratați au murit în termen de trei zile după ce au contractat infecția.

Nanoroboții creați sunt realizați din celule recoltate de la alge

Microroboții sunt compuși din celule de alge ale căror suprafețe sunt pătate cu nanoparticule pline de antibiotic. Algele oferă mișcare, ceea ce permite microroboților să înoate și să furnizeze imediat antibiotice către mai multe bacterii din plămâni. Nanoparticulele care cuprind antibioticele sunt compuse din sfere minuscule de polimer ecologic acoperite cu membranele celulare ale neutrofilelor, o formă de globule albe.

Factorul unic în ceea ce privește aceste membrane celulare este că ele captează și dezamorsează moleculele inflamatorii formate de bacterii și de sistemul imunitar al organismului. Acest lucru le oferă microroboților capacitatea de a minimiza inflamația dăunătoare, ceea ce îi face mai eficienți în combaterea infecției pulmonare.

Wang și Zhang au fost pionieri în dezvoltarea roboților miniaturali care administrează medicamente ce pot fi aplicate în siguranță pe animale vii pentru a trata contagiunile bacteriene din sânge și din stomac. Cea mai recentă linie de lucru a acestora este tratarea infecțiilor bacteriene pulmonare.

,,Scopul nostru este de a face o livrare țintită a medicamentelor în părți mai dificile ale corpului, cum ar fi plămânii. Și dorim să o facem într-un mod sigur, ușor, biocompatibil și de lungă durată. Este ceea ce am demonstrat în această lucrare” . Liangfang Zhang, profesor, Jacobs School of Engineering, Universitatea California San Diego.

Oamenii de știință au direcționat microroboții către plămânii șoarecilor prin intermediul unui tub introdus în trahee. Infecțiile s-au rezolvat complet după o săptămână. Toți șoarecii tratați cu microroboții au trăit peste 30 de zile, în timp ce șoarecii care nu au primit tratament au murit în trei zile.

Doza de antibiotice folosită este de vreo șase ori mai mică decât în cazul tratamentului clasic

În plus, tratamentul cu ajutorul microroboților a fost mai fructuos decât o injecție intravenoasă de antibiotice în sânge. Aceasta din urmă a necesitat o doză de antibiotice de 3.000 de ori mai mare decât cea folosită în cazul microroboților pentru a obține același rezultat.

Metoda echipei este foarte eficientă, deoarece plasează medicamentul direct acolo unde trebuie să ajungă, în loc să îl difuzeze prin restul corpului.

,,Aceste rezultate arată modul în care eliberarea țintită a medicamentelor, combinată cu mișcarea activă a microalgelor, îmbunătățește eficacitatea terapeutică” , a declarat Wang.

,,În cazul unei injecții intravenoase, uneori doar o fracțiune foarte mică de antibiotice ajunge în plămâni. Acesta este motivul pentru care multe dintre tratamentele actuale cu antibiotice pentru pneumonie nu funcționează atât de bine pe cât ar fi necesar, ceea ce duce la rate de mortalitate foarte ridicate la cei mai bolnavi pacienți. Pe baza acestor date despre șoareci, vedem că microroboții ar putea îmbunătăți potențial penetrarea antibioticelor pentru a ucide agenții patogeni bacterieni și a salva viețile mai multor pacienți” . Victor Nizet, profesor și coautor al studiului, Școala de Medicină și Școala Skaggs de Farmacie și Științe Farmaceutice, Universitatea California San Diego.

Studiul se află doar în faza de dovadă a conceptului. Cercetătorii speră să efectueze mai multe cercetări standard pentru a înțelege cu exactitate modul în care microroboții interacționează cu sistemul imunitar. Etapele ulterioare includ, de asemenea, studii de confirmare a tratamentului cu microroboți și extinderea acestuia înainte ca testele să ajungă la oameni.