Микродвигатели защитили лекарства от действия желудочного сока

Микродвигатели защитили лекарства от действия желудочного сока

Американские ученые разработали микродвигатели, которые нейтрализуют кислоту в желудке и высвобождают лекарства при заданном значении кислотности. Результаты работы опубликованы в журнале Angewandte Chemie.

Кислая среда в желудке необходима для денатурации пищевых белков и нормальной работы расщепляющего их фермента пепсина. Она также убивает многие поступающие с пищей микроорганизмы. Помимо этого, кислота в желудке нейтрализует многие лекарственные препараты. Такие лекарства предохраняют от ее действия, помещая их в кишечнорастворимую оболочку. Однако для кислоточувствительных препаратов, действующих непосредственно в желудке (например, антибиотиков, которые применяют для лечения язвенной болезни), такой метод защиты не подходит. Поэтому их назначают в комбинации с ингибиторами протонного насоса (калий-протонной АТФ-азы), которые блокируют синтез кислоты обкладочными клетками желудка. Однако эти препараты, особенно при длительном использовании, имеют серьезные побочные эффекты, что ограничивает их применение.

В поиске альтернативного метода доставки лекарств к желудочной стенке сотрудники Калифорнийского университета в Сан-Диего разработали микродвигатели, использующие в качестве топлива кислоту и нейтрализующие ее в процессе работы. Основой такого микродвигателя является магниевая сфера диаметром около 20 микрометров. Эти сферы помещают на стеклянную подложку и покрывают 10-нанометровым слоем золота так, чтобы контактирующий со стеклом участок сферы остался без покрытия. На золотой слой наносят слой рН-чувствительного полимера, который содержит лекарство и высвобождает его при заданном значении кислотности (рН больше 5,5).

При попадании в желудок непокрытый золотом магний вступает в реакцию с протонами кислоты, в результате чего образуются пузырьки газообразного водорода. Благодаря реактивной силе этих пузырьков, микродвигатели активно перемещаются по желудку со средней скоростью 60 микрометров в секунду, нейтрализуя очередные протоны. В течение менее чем 20 минут они повышают рН до заданного уровня (ингибиторам протонного насоса для этого необходимо около часа), после чего полимер распадается, высвобождая лекарство.

В эксперименте на мышах пять миллиграммов микродвигателей за 20 минут повысили среднее значение рН в желудке животных с 1,88 до 7,81, после чего высвободили флуоресцентный краситель. За счет движения микросфер доставка препарата в различные участки слизистой оболочки желудка была более эффективной и равномерной, чем при пассивной диффузии. Нейтрализующий кислоту эффект был дозозависимым (2,5 миллиграмма повышали рН до 4,24; 10 миллиграммов — до 9,43).

Эксперимент также показал полную биосовместимость микродвигателей: никаких побочных эффектов их применения при гистологическом исследовании зарегистрировано не было. Кислотность желудочного сока возвращалась к нормальным показателям в течение суток.

На основании полученных результатов разработчики назвали свои микродвигатели привлекательной альтернативой ингибиторам протонного насоса (можно добавить — во всем, кроме стоимости).

Интерес к этой разработке могут повысить данные, полученные недавно американским научным коллективом. Ученые установили, что ингибиторы протонного насоса нарушают работу лизосом — клеточных органелл, которые очищают клетку от отслуживших и дефектных структурных элементов. Из-за этого происходит преждевременное старение эндотелия (внутренней оболочки) сосудов, которое, в свою очередь, повышает риск деменции, инфаркта миокарда и почечной недостаточности.

Олег Лищук

N+1

Похожие новости:
В продаже появится таблетка, заменяющая врача
«Умный» чип подскажет, как правильно принимать лекарства.Таблетка, заменяющая врача,появится в аптеках Великобритании в сентябре этого года.Как сообщает Meddaily.ru со ссылкой на The Telegraph , «умная» таблетка представляет собой микроскопический чип, который подскажет пациенту, как правильно принимать лекарства.Через пластырь-приемник, крепящийся ..
2012-01-18 1200 0 Технология
0
«Наносок» лучше УЗИ и рентгена расскажет о состоянии кишечника
Ученые Университета штата Нью-Йорк в Буффало разрабатывают новую технологию неинвазивного обследования кишечника: пациенты выпивают «наносок» из светочувствительных наночастиц, взвешенных в жидкости. Когда субстанция доходит до тонкой кишки, врачи включают лазер и получают информацию о состоянии внутренних ..
2014-07-08 1100 0 Технология
0
Физики создали самые точные в мире атомные часы
Физики из США и Сингапура создали самые точные на сегодняшний день атомные часы в мире. Результаты своих исследований ученые опубликовали в журнале Nature Communications, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Livescience. Новые часы могут ошибиться на одну секунду за 15 миллиардов ..
2015-04-23 1391 0 Технология
2
Новый препарат разрушает каркас раковой клетки
Ученые из Австралийского университета Нового Южного Уэльса (The University of New South Wales) сообщили о создании нового лекарственного препарата способного победить рак. Для создания этого лекарства, ученым пришлось произвести компьютерное моделирование. Из 25 тыс. различных вариантов ученые ..
2013-08-20 1806 0 Технология
1
Датские ученые на грани получения лекарства от ВИЧ
Датские ученые считают, что они на грани получения лекарства от ВИЧ, которое может быть использовано для лечения миллионов людей с вирусом СПИДа. Клинические испытания, которые в настоящее время проводятся на основе новой техники, включают в себя удаление вируса ВИЧ из ДНК человека, что позволяет ..
2013-05-2 1326 3 Технология
0
Ученые протестировали лекарство, стирающее воспоминания
Исследователи из Флоридского университета в США разработали лекарство, которое избавляет человека от воспоминаний, полученных во время наркотического опьянения. Научная работа с описанием препарата появилась в журнале Nature. Ученые отметили особенность белка актин, который участвует в создании связей между ..
2015-08-13 3652 0 Технология
1
Разработан имплантат для доставки лекарств без внешних источников энергии
Сингапурские и китайские ученые разработали имплантируемую систему для длительного высвобождения лекарств, не требующую внешних источников питания. Отчет о работе опубликован в журнале Advanced Materials. Имплантируемые системы доставки лекарств (iDDS) используются при ряде хронических заболеваний (например, сахарном диабете), при которых необходимо длительное введение ..
2017-01-12 3109 0 Технология
0
Новосибирские ученые хотят через год начать выпуск лекарства от оспы
Ученые государственного научного центра вирусологии и биотехнологии "Вектор" хотят через год начать производство разработанного здесь препарата от оспы НИОХ-14, сообщил в понедельник журналистам гендиректор "Вектора" Александр Сергеев. "Через год предполагается начало производства этого препарата, на какой базе ..
2014-02-15 998 0 Технология
0
Установлена оптимальная форма лечебных наночастиц
Американские биоинженеры установили, что предназначенные для лечения рака наночастицы должны иметь форму диска. Результаты работы ученых из Техасского медицинского центра (Texas Medical Center) под руководством Паоло Декуцци (Paolo Decuzzi) опубликованы в журнале Biomaterials. В течение восьми ..
2012-06-7 1009 0 Технология
0
Химики РФ предложили новый способ создания лекарств
Специалисты Института органической химии Российской академии наук (ИОХ РАН) сравнили три модели доставки лекарств на основе ионных жидкостей в клетки организма и предложили платформу для разработки соответствующих препаратов. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале ACS Medicinal ..
2015-10-09 1042 0 Технология
0
Лекарства впервые ввели напрямую в мозг с помощью ультразвука
Канадские медики впервые в истории смогли преодолеть гемато-энцефалический барьер и доставить химиотерапевтические препараты непосредственно в ткани мозга. Об этом сообщает издание The Motherboard.Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) — это клеточный фильтр между кровеносной и центральной нервной системами, защищающий мозг от проникновения ..
2015-11-11 893 0 Технология
1
Лекарство от старости поступит в продажу через 5 лет
С таким оптимистичным прогнозом выступили ученые из Австралии. Сотрудникам университета Нового Южного Уэльса в Сиднее удалось создать препарат на основе ресвератрола (природного фитоалексина), замедляющий процесс старения и препятствующий развитию заболеваний, характерных для людей преклонного возраста. Создатель ..
2013-03-12 1668 0 Технология
0
Казахстанские ученые разрабатывают умное лекарство
Заместитель председателя Исполнительного совета Назарбаев Университета Алмаз Шарман. В геномной лаборатории Центра наук о жизни Назарбаев Университета ученые разрабатывают "умные бомбы" - лекарства, способные точечно уничтожать раковые клетки. Об этом в интервью "Казахстанской Правде" рассказал заместитель председателя ..
2012-06-29 1194 0 Технология
0
Очистные сооружения на квашеной капусте
Добро пожаловать в деревню Краутергерсхайм на севере Франции, которая знаменита своей кислой капустой.На электричестве, полученном из капустного сока, здесь работает целый комплекс водоочистных сооружений.Источник: bbc.co.uk ..
2013-02-9 657 0 Технология
0
В Японии успешно испытали однодневную таблетку от гриппа
Лекарство, способное вылечить от гриппа за один день, прошло первые клинические испытания в Японии и показало свою эффективность. Об этом в пятницу, 30 октября, сообщает РИА Новости со ссылкой на публикацию газеты Nikkei.Препарат препятствует поступлению к вирусу ферментов, необходимых для его размножения. Благодаря ..
2015-11-01 1126 0 Технология
0