Nanobiotechnologie wird zur Behandlung mikrobieller Infektionen eingesetzt

Die Nanotechnologie freute sich über eine weitere Entdeckung: Diesmal wiesen Wissenschaftler auf die Möglichkeit hin, Mikroroboter und Mikromotoren einzusetzen, um mikrobielle Infektionen im Verdauungstrakt zu eliminieren. Mikromotoren haben Abmessungen, die die Hälfte der Dicke eines menschlichen Haares nicht überschreiten. Sie können sich auf der Schleimoberfläche des Magens bewegen und überschüssige Säure neutralisieren, woraufhin die Nanobioelektrode ein Antibiotikum isoliert, das die Helicobacter-Bakterien zerstört. Die Hauptentwickler des Projekts sind Dr. Nanotechnologe Joseph Wang und Professor Liangfan Zhang, Vertreter des Jacobs College of Engineering (Universität von Kalifornien-San Diego). Die Forscher konnten den Mikromotor "zwingen", sich in den Körper zu bewegen und nötigenfalls Medikamente zu verabreichen. Laut Wissenschaftlern wird die Technik die wichtigste für die neue Ära der Behandlung von Magen-Darm-Erkrankungen sein. Zuvor wurden die meisten der in den Magen injizierten Medikamente in einer sauren Umgebung neutralisiert. Jetzt, im Verdauungssystem, können Sie leicht Antibiotika, sowie enzymatische oder Proteinpräparate injizieren. Um einen Schutz für das verabreichte Medikament zu schaffen, verwendeten die Ärzte zuvor eine spezielle säurebeständige Beschichtung für die Medikamente. Und um die Wirkung von Säure zu reduzieren, wurden Protonenpumpenhemmer-Substanzen (zum Beispiel alle bekannten Omega-und Omeprazol) verwendet. Aber solche Behandlungsmethoden waren nicht immer zuverlässig. Darüber hinaus war diese Behandlung langwierig, teuer und wurde von einer großen Anzahl unerwünschter Ereignisse begleitet. Durch den Einsatz der Nanotechnologie wurde es möglich, das Medikament zu seinem vorgesehenen Zweck zu bringen und gleichzeitig den Boden für seine wirksame Wirkung "vorzubereiten". Mikromotoren dringen in die Magenhöhle ein, stabilisieren den Säuregehalt auf die erforderlichen Werte und setzen erst dann das Medikament frei. "Alles Geniale ist einfach. Das antimikrobielle Medikament wird seinen Zweck erfüllen, ohne durch die saure Umgebung geschädigt zu werden. Jetzt ist alles gleichzeitig gelöst: Eine stufenweise Langzeitbehandlung ist nicht erforderlich. Das Medikament wirkt einfach und zuverlässig ", erklärt die Wissenschaftlerin Bertha Esteban Fernandez de Avila. Wie von den Projektleitern erklärt, hat jeder Mikroroboter und Mikromotor einen kugelförmigen Magnesiumkern, der mit einem Titandioxid-basierten Protektor überzogen ist. Unter der Lauffläche ist eine Dosis der antibakteriellen Präparation Clarithromycin verborgen, die erst bei Erreichen eines bestimmten Säureindexes des Mediums freigesetzt wird. Die letzte Oberflächenschicht des Nanopartikels ist Chitosan, dessen Funktion es ist, den Mikromotor an den Wänden des Magens zu halten. Nach dem Start des Säureneutralisators werden Mikrogase aus Wasserstoff freigesetzt, die wiederum eine zusätzliche Schubkraft für den Mikromotor darstellen. Weitere intragastrische Säure wird normalisiert, ein Antibiotikum wird freigesetzt. Der Mikromotor hat eine biologisch abbaubare Struktur und stellt keine Gefahr für den Patienten dar. Das Nagetierexperiment hat bereits hervorragende Ergebnisse gezeigt. Vermutlich werden Nanopräparate nach Ansicht von Wissenschaftlern die traditionelle medikamentöse Behandlung von Magenerkrankungen vollständig ersetzen können.

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