人造子宫动物实验再获成功:绵羊胎儿健康存活并出生

2017年10月26日21:05:10 发表评论

人造子宫动物实验再获成功:绵羊胎儿健康存活并出生

近日,科学家利用微型马达(micromotors)运送药物,成功治愈小鼠胃部细菌感染,这在同领域内尚属首次。

 

来自加州大学圣地牙哥分校的科学家,使用了大小只有人类头发丝那么细的微型马达,将药物运送到小鼠胃部。一连五天,每天用微型马达给小鼠一定剂量的抗体。治疗结束后,研究人员发现,使用微型马达给药比普通的给药方法更有效。

其中的原因在于微型马达的运作原理上。微型马达的圆形内核由镁构成,外面包覆着不同的层,分别提供保护、治疗和胃壁黏附功能。吞咽后,镁核与胃酸反应,产生一串氢气泡,推动马达移动,这一过程会降低胃液的酸度。而微型马达的抗体层对酸度敏感,一旦酸度降低,抗体就被释放出来。

 

此外,微型马达还延长了抗体停留在胃粘膜的时间,那里是细菌聚集的地方,抗体释放在此处可增加效用。

消除胃酸干扰

 

胃液含有胃酸。抗体和其他蛋白类药物一旦进入胃酸,还没来得及发挥功能,就会被降解。因此,治疗胃部细菌感染如溃疡时,通常会同时摄取质子泵抑制剂(proton pump inhibitors),用于抑制胃酸产生,避免药物被破坏。

 

然而,长期服用质子泵抑制剂可能会产生负面的副作用,例如头痛、腹泻、疲劳,甚至焦虑或忧郁症。

 

如何保证药物不被胃酸破坏,同时尽量减轻副作用,这是研究人员关心的问题。

 

在这项研究中,医用微型马达在运送抗体的同时,还给药物穿上了保护衣,既能保证药物发挥药效,也不会引起身体不适反应。

 

给药24 小时后,小鼠体内胃酸水平恢复正常。微型马达大部分都是生物可降解材料,可以被胃酸溶解,没有任何有害残留。

同行评价

 

马克斯普朗克研究所智能系统的Samuel Sanchez 称,这项研究推进了微型马达的研究,展示了微型马达对传统给药方法的优势。

 

宾夕法尼亚州立大学的Thomas Mallouk 也认为这项研究成效良好,令人印象深刻。这是一个相对新颖的领域,但它的影响将是巨大的。

 

研究的领导者Wang 表示,下一步将用更大的动物做实验,最终进行临床实验。虽然还有很长的路要走,但前景无限。

潜在应用

 

微型马达在多个领域内都可能有巨大的应用。例如,不久之前,研究人员称,利用微型马达,药物通过血脑屏障的穿透率提高了4 倍。这将有助于帕金森病或阿尔兹海默症的治疗。

 

此外,微型马达还可能用于中和生化武器,如沙林毒气。通常,人们需要大型机器来混合中和物质,使毒气失效——这在战场上显然不实用。Wang 估计,大约150 万个微型马达——体积仅为15 毫升——就可以发挥一台大型机械混合器的作用,而且便于士兵携带。

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