研究人员创造微电机药丸

2022-05-14 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:507 /
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加州大学圣地亚哥分校的一组科学家发现了一种将微型电机封装成药丸的方法。药丸的涂层保护装置在释放药物前穿过消化系统。Karshalev等人创造了一种微电机药丸,并证明了其作为口服递送活性微电机的平台的诱人用途:(A)左图:用于在胃中驱动的微电机药丸的体内给药示意图;右图:由乳糖/麦......

加州大学圣地亚哥分校的一组科学家发现了一种将微型电机封装成药丸的方法。药丸的涂层保护装置在释放药物前穿过消化系统。

Karshalev et al created a micromotor pill and demonstrated its attractive use as a platform for oral delivery of active micromotors: (A) left: schematic of in vivo administration of a micromotor pill for actuation in the stomach; right: schematic of the micromotor pill composition consisting of a lactose/maltose pill matrix and the encapsulated a magnesium/titanium dioxide/polylactic-co-glycolic acid (Mg/TiO2/PLGA) micromotors; a zoom-in view illustrates the micromotor structure consisting of a Mg microsphere core with a TiO2 shell layer and a cargo-loaded PLGA film coating; (B) schematic of micromotor pill dissolution in gastric fluid and subsequent micromotor release; (C) left: image showing different sizes of disk-shaped micromotor pills; center: microscope image showing the dissolution of a micromotor pill in gastric fluid simulant; right: propulsion of the released Mg-based micromotors in gastric fluid simulant. Image credit: Karshalev et al, doi: 10.1021/acsnano.8b03760.

Karshalev等人创造了一种微电机药丸,并证明了其作为口服递送活性微电机的平台的诱人用途:(A)左图:用于在胃中驱动的微电机药丸的体内给药示意图;右图:由乳糖/麦芽糖丸基质和包封的镁/二氧化钛/聚乳酸-羟基乙酸(Mg/ti02/PLGA)微电机组成的微电机丸组合物示意图;放大图显示了由具有二氧化钛壳层的镁微球核和装载货物的PLGA薄膜涂层组成的微电机结构;(二)微电机药丸在胃液中溶解及后续微电机释放示意图;(三)左图:显示不同大小的盘状微电机药丸;中心:显示微马达丸在胃液模拟物中溶解的显微镜图像;右图:释放的镁基微电机在胃液模拟液中的推进。影像学分:Karshalev等,doi: 10.1021/acsnano.8b03760。

微电机大约有一根头发那么宽,是一种自动推进的微型机器人,旨在执行大量生物医学任务。

在之前的研究中,加州大学圣地亚哥分校的科学家约瑟夫·王(Joseph Wang)和·张(Joseph Wang)及其合著者使用涂有抗生素的微电机来治疗实验室小鼠的溃疡。

他们发现这种方法比单独服用药物产生了更好的效果。

然而,他们指出,体液,如胃酸和肠液,会损害微电机的有效性,并触发其有效载荷的早期释放。

此外,当在液体中口服时,一些微电机可能会被困在食道中。

为了克服这些问题,研究人员试图开发一种方法来保护这些设备并将其带入胃中,而不会影响它们的移动性或有效性。

他们创造了一种由一对糖(乳糖和麦芽糖)组成的药丸,包裹了数万个由镁/二氧化钛内核制成的微电机,内核装有荧光染料。

选择这些糖是因为它们容易成型为片剂,需要时可以崩解,并且无毒。

“当给老鼠服用时,与那些封装在硅基片剂或液体溶液中的微马达相比,这些药丸改善了微马达在胃中的释放和保留,”研究作者说。

“将微型电机封装在传统的药丸中,可以提高它们将药物输送到特定目标的能力,而不会降低它们的移动性或性能。”

该发现发表在《美国化学学会纳米》杂志上。

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Emil Karshalev等人,2018年。作为动态口服给药平台的微电机药丸。ACS Nano 12(8):8397-8405;doi: 10.1021/acsnano.8b03760


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