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微型游泳機(jī)器人有望**致命肺炎

所屬分類:時(shí)事聚焦    發(fā)布時(shí)間: 2022-09-23    作者:
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美國(guó)加利福尼亞大學(xué)圣地亞哥分校的納米工程師已開(kāi)發(fā)出抗肺炎微型機(jī)器人,它可在肺部四處游動(dòng),提供藥物并用于清除危及生命的細(xì)菌性肺炎感染。在小鼠試驗(yàn)中,微型機(jī)器人安全地消除了引起肺炎的細(xì)菌,小鼠存活率達(dá)*,相比之下,未經(jīng)治療的小鼠在感染后3天內(nèi)全部死亡。研究結(jié)果22日發(fā)表在《自然·材料》上。

微型機(jī)器人由藻類細(xì)胞制成,其表面點(diǎn)綴著抗生素填充的納米顆粒。藻類提供運(yùn)動(dòng)能力,使微型機(jī)器人能夠四處游動(dòng),并將抗生素直接輸送到肺部的更多細(xì)菌中。含有抗生素的納米顆粒由微小的可生物降解聚合物球體制成,這些球體上覆蓋著嗜中性粒細(xì)胞的細(xì)胞膜,嗜中性粒細(xì)胞是一種白細(xì)胞。這些細(xì)胞膜的特別之處在于它們吸收、中和細(xì)菌和人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生的炎癥分子。這使微型機(jī)器人能夠減少有害炎癥,從而使它們更有效地對(duì)抗肺部感染。

該團(tuán)隊(duì)使用微型機(jī)器人治療患有由銅綠假單胞菌引起的急性且可能致命的肺炎的小鼠。這種肺炎通常會(huì)影響在重癥監(jiān)護(hù)室接受插管的患者。研究人員通過(guò)插入氣管的管子將微型機(jī)器人施用于小鼠的肺部。一周后感染完全清除,所有用微型機(jī)器人治療的小鼠都存活了30天,而未治療的小鼠在3天內(nèi)死亡。

使用微型機(jī)器人進(jìn)行治療比靜脈注射抗生素更有效。后者需要使用比微型機(jī)器人高出3000倍的抗生素劑量才能達(dá)到相同的效果。相比之下,微型機(jī)器人每次給每只小鼠提供500納克抗生素,而靜脈注射提供1.644毫克抗生素。

該團(tuán)隊(duì)的方法非常有效,因?yàn)樗鼘⑺幬镞\(yùn)輸?shù)叫枰牡胤?,而不是擴(kuò)散到身體其他部位。結(jié)果表明,靶向藥物遞送與微藻的主動(dòng)運(yùn)動(dòng)相結(jié)合可提高治療效果,這是一種安全、簡(jiǎn)單、生物相容和持久的方式。

【總編輯圈點(diǎn)】

通過(guò)靜脈注射,有時(shí)只有很小一部分抗生素會(huì)進(jìn)入肺部。這就是為什么目前許多針對(duì)肺炎的抗生素治療效果不佳,導(dǎo)致病情嚴(yán)重的患者死亡率居高。在此次的新研究中,小鼠試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示微型機(jī)器人能提高抗生素的滲透性,殺死細(xì)菌病原體,從而挽救更多患者的生命。同時(shí),它的另一項(xiàng)重要意義是向人們證明了將藻類細(xì)胞放入肺部是安全的,我們身體的免疫細(xì)胞可以有效地消化藻類及任何剩余的納米顆粒,換句話說(shuō),有毒物質(zhì)“零殘留”。

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