(Phys.org) – Forskare vid Johns Hopkins University (JHU) har skapat biologiskt nedbrytbart, ultra liten, nanostora partiklar som lätt kan slinka igenom kroppens klibbiga och trögflytande slemsekret för att leverera en medicinlast med fördröjd frisättning. Det tvärvetenskapliga teamet av forskare, ledd av Justin Hanes från JHU Center for Nanomedicine, utvecklat nanopartiklarna så att de inte bara tränger in i slem utan bryts ned med tiden till ofarliga komponenter. Teamet tror att dessa nanopartiklar har potential att leverera kemoterapeutiska medel till tumörer i slembelagda vävnader som lungan och livmoderhalsen.
Rapportera sitt arbete i tidskriften Vetenskap translationell medicin , Johns Hopkins-teamet beskriver dess utveckling av en slempenetrerande nanopartikel för att uppnå vaginal leverans av ett läkemedel som kan förhindra infektion med herpes simplexvirus. Dock, författarna noterar att samma designprinciper skulle gälla för en nanopartikel som skulle leverera anticancermedel till livmoderhalstumörer eller skära igenom slemmet i lungorna.
De nya biologiskt nedbrytbara partiklarna är gjorda av två polymerer som rutinmässigt används i befintliga mediciner:poly(mjölk-samglykolsyra), känd som PLGA, och poly(etylenglykol), vanligtvis kallad PEG. En inre kärna fångar terapeutiska medel inuti nanopartikeln, medan en tät yttre beläggning tillåter en partikel att röra sig genom slem nästan lika lätt som om den rörde sig genom vatten och tillåter läkemedlet att förbli i kontakt med påverkade vävnader under en längre tid. Tester på möss visade att dessa slempenetrerande nanopartiklar kunde likformigt belägga den vaginala vävnaden, penetrera genom slem för att nå vaginalvecken inom några minuter, och förbli i målvävnaden i 24 timmar. I kontrast, konventionella nanopartiklar aggregerades och fördelade sig inte jämnt längs den vaginala vävnaden, förblev instängd i slemhinnan, och kunde inte nå vävnaden nedanför.
"Det stora framstegen här är att vi kunde göra biologiskt nedbrytbara nanopartiklar som snabbt kan penetrera tjocka och klibbiga slemsekret, och att dessa partiklar kan transportera ett brett utbud av terapeutiska molekyler, från små molekyler, såsom kemoterapeutika och steroider, till makromolekyler, som proteiner och nukleinsyror, " sade Dr. Hanes, som också är medlem i Johns Hopkins Center for Cancer Nanotechnology Excellence. "Tidigare, vi kunde inte få den här typen av behandlingar med fördröjd frisättning effektivt genom kroppens klibbiga slemlager."
Detta jobb, som delvis finansierades av National Cancer Institute, beskrivs i en artikel med titeln, "Slem-penetrerande nanopartiklar för vaginal läkemedelstillförsel skyddar mot herpes simplex-virus." Ett sammandrag av denna artikel finns på tidskriftens webbplats.
