Використання нанороботів для біологічних і медичних цілей останнім часом стало обговорюваною темою серед учених. Нещодавно наноінженери розробили спеціальні пристрої, які можуть переміщатися в легенях і доставляти ліки з метою лікування пневмонії. Згідно з новим дослідженням, нанороботи ефективно боролися з бактеріями, що викликають запальний стан легенів, і показали вражаючі результати — 100% успішне лікування. Для порівняння, тварини, які не отримували жодної терапії, помирали протягом кількох днів після зараження.
Як мікро-і нанороботи можуть впоратися з пневмонією
Нанароботи, крихітні пристрої, виготовляються з використанням клік-хімії (ця концепція означає підхід до синтезу молекул, схожих на ліки, який може прискорити процес відкриття ліків за допомогою кількох практичних та надійних реакцій) для з’єднання полімерних наночастинок, покритих нейтрофільними мембранами, з антибіотиками та природними мікроскопічними водоростями, невидимими неозброєним оком. Такі роботи можна було використовувати для доставки ліків неінвазивним способом.
Завдяки рухам, що забезпечуються водоростями, роботи можуть переміщати та переносити ліки безпосередньо у уражені ділянки легень. Наночастинки, наповнені ліками, є крихітні нетоксичні полімерні сфери, вкриті клітинними шарами нейтрофілів. Ці шари вбирають і протидіють запаленню, що виник через бактерій і активності імунітету організму. Це дозволяє роботам мінімізувати тяжкі запальні стани, що робить їх ефективнішими при лікуванні інфекцій.
В рамках дослідження нанороботи були використані для боротьби з тяжким запальним захворюванням легенів. Дослідники помістили роботів у легені мишей через трубку. В результаті легкі миші повернулися до здорового стану після 7 днів терапії. Всі тварини, виліковані цією терапією, вижили, тоді як ті, хто не отримував жодного лікування, померли протягом 72 годин. Використання нанороботів довело свою ефективність: порівняно з внутрішньовенним введенням ліків у кров роботам була потрібна набагато менша доза ліків: вона була в 3 тисячі разів нижчою, ніж при ін’єкціях, для досягнення того ж результату.
Нанороботи виявилися настільки ефективними, оскільки вони поміщали ліки туди, куди вони мали потрапити, а не поширювали його по всьому організму. Вчені зазначили, що при внутрішньовенній ін’єкції часто буває так, що у легені потрапляє лише крихітна частина ліків. Це пояснює, чому багато медикаментозних методів лікування працюють не так добре, як необхідно, що призводить до високої смертності у людей з найважчими станами. Грунтуючись на цих деталях дослідження на мишах, нанотехнології можуть у перспективі покращити взаємодію ліків для боротьби з бактеріями та зберегти більше життів.
Наступні кроки
Дослідження все ще знаходиться на стадії перевірки, в ході якої аналізується, чи така концепція може бути втілена в реальність. Науковці планують провести додаткові дослідження, щоб з’ясувати взаємодію нанороботів з імунітетом. Наразі дослідження перевіряють терапію за допомогою цього методу та розширюють її масштаби перед проведенням тестів на інших тварин, а потім і на людях.
