Forskare från Clemson University har utvecklat nanopartiklar som kan leverera läkemedel mot skadade artärer, en icke-invasiv metod för att bekämpa hjärtsjukdomar.

Hjärtsjukdom är den vanligaste dödsorsaken i USA, enligt Centers for Disease Control and Prevention. Ett av de vanliga sätten att behandla tilltäppta och skadade artärer för närvarande är att implantera vaskulära stentar, som håller kärlen öppna och frigör sådana läkemedel som paklitaxel.

Forskarna, ledd av Clemson bioteknikprofessor Naren Vyavahare, hoppas att deras avancerade nanopartiklar kan användas tillsammans med stentar eller i stället för dem.

"Friska artärer har elastiska fibrer som ger elasticitet. De är som gummiband i vävnaden som tillåter expansion och rekyl under blodflödet, " sa Vyavahare. "I de flesta hjärt-kärlsjukdomar, elastiska fibrer i artärerna skadas, skapa krokar som kan användas för att rikta in sig mot droger."

Nanopartiklarna, belagd med ett klibbigt protein, haka fast på skadade artärer och kan leverera ett läkemedel till platsen på ett sätt med långsam frisättning. Dessa nanopartiklar kan konstrueras för att leverera en mängd läkemedel till den skadade eller tilltäppta artären, ett vanligt exempel är paklitaxel, som hämmar celldelning och hjälper till att förhindra tillväxt av ärrvävnad som kan täppa till artärer. Dessa partiklar har också unika ytor som tillåter förlängd cirkulationstid, ger fler möjligheter för dessa partiklar att ackumuleras på skadeplatsen.

"Vi utvecklade nanopartiklar som har antikroppar på ytan som fäster på sjuka platser som kardborreband, " sa Vyavahare. "Intressant nog, dessa nyskapade nanopartiklar ackumuleras bara vid den skadade artären, inte i de friska artärerna, möjliggör platsspecifik läkemedelstillförsel."

"Dessa nanopartiklar kan levereras intravenöst till skadade områden och kan administrera läkemedel under längre tidsperioder, så att man undviker upprepade kirurgiska ingrepp på sjukdomsstället, sa Aditi Sinha, en Clemson doktorand och huvudförfattare på en artikel som snart kommer att publiceras i tidskriften Nanomedicin:Nanoteknik, Biologi och medicin .

Arbetet är ett lovande steg mot nya behandlingar för kardiovaskulära och andra sjukdomar. Forskargruppen testar nanopartiklarna för att bestämma den mest effektiva läkemedelsdosen för reparation av kärlvävnad. Denna teknik kan ha många olika tillämpningar vid andra sjukdomar, såsom kronisk obstruktiv lungsjukdom, Marfans syndrom och elastiska fiberrelaterade sjukdomar, såsom aortaaneurysm.