La profession médicale a longtemps rêvé d’un système de transport idéal pour des médicaments partout dans le corps, ils sont le plus nécessaires. Nanoscientists à l’Université de San Diego ont trouvé un nouveau moyen de le faire: pourquoi ne pas le feu les médicaments à l’intention des cibles, à l’aide de minuscules petits canons?
Au début du 20ème siècle, un médecin allemand du nom de Paul Ehrlich est venu avec l’idée de concentrer la livraison de juste la bonne dose d’un médicament thérapeutique à une cible spécifique, plutôt que d’attendre qu’il progressivement de travailler son chemin à travers le corps via la circulation sanguine. Cela devient de plus en plus de médicaments à l’endroit où ils sont le plus nécessaires, beaucoup plus rapidement, avec beaucoup moins d’effets secondaires désagréables. Il l’a appelé une “balle magique.”
Joseph Wang et Sadik Esener, les deux nano ingénieurs à l’UCSD, a eu l’idée d’un magic bullet littéralement quand ils ont décidé de construire microcannons qui exploitent des ultrasons pour tirer teensy balles contenant des agents thérapeutiques en profondeur dans les tissus malades. Ils ont décrit leur travail dans un récent article publié dans la revue ACS Nano.
Nous avons tendance à associer l’échographie principalement avec des logiciels d’imagerie médicale, mais il a longtemps été d’intérêt pour les chercheurs, pour diverses utilisations thérapeutiques. Par exemple, ses ondes sonores à haute fréquence peuvent se desserrer têtu de la plaque sur les dents (c’est maintenant un outil commun dans la médecine dentaire) et arrêter les hémorragies, en particulier dans les petits vaisseaux trouvé dans les organes vitaux. Et c’est de plus en plus d’intérêt pour la livraison de médicaments ciblés.
L’échographie est utile pour ce genre de chose parce que c’est en grande partie non-invasive, et les ondes ultrasonores peuvent se concentrer sur des cibles spécifiques, comme une tumeur cancéreuse. La technique non seulement déclenche la libération de médicaments enfermé dans de petits emballages de livraison connu sous forme de micelles — par pure le stress et les ondes de choc générées par les bulles (connu sous le nom de cavitation), c’est également une aide à la drogue imprégner plus profondément dans le tissu en faisant les membranes de la cellule un peu plus poreux.
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La première étape de Wang et Esener a été de construire le microcannon — aucun petit exploit, étant donné qu’il mesure 5 micromètres, ou l’épaisseur de la soie d’araignée. L’UCSD les scientifiques ont fait cette par poinçonnage de trous dans la membrane, comme la peau avec des pores, puis pulvériser l’extérieur des trous avec un revêtement d’oxyde de graphène, suivie par une deuxième couche de l’or.
Alors qu’ils avaient pour “charger” le canon de 1 micromètre nanobullets (environ la taille du virus du VIH) fait de silice et enfermé dans un gel liquide. Que le gel contient aussi un perfluorocarbone (PFC) en tant que gaz propulseur, parce que sans gaz propulseur, comment faites-vous tirer le canon? PFC commence à se vaporiser lorsque vous le souffle avec une impulsion ultrasonore, ce qui produit des teensy des bulles de gaz qui se dilate rapidement. C’est que l’expansion rapide que les “feux ” de la nanobullets de la microcannon. Sans le PFC, le microcannon juste ne pas le feu.
L’UCSD scientifiques avec succès tiré leur nanobullets dans artificielles tissus, et a constaté que, comme l’avait prédit dans leurs simulations, ces nanobullets ont pu pénétrer dans le tissu de plus en plus profondément.
À l’avenir, Wang et Esener sera le développement de cette balistiques outil de plus, donc, qu’il est capable de fournir de nombreux types de médicaments, et même de la réception simultanée de plusieurs médicaments. Il est également possible de telles microcannons pourrait s’avérer utile pour l’administration des vaccins.
Références:
Husseini, G. A. et Pitt, W. G. (2008) “Micells et des nanoparticules pour contrôle ultrasonique de la drogue et de la livraison de gène,” Inter. de Drogue Deliv. Rév. 60(1): 1137-1152
Soto, F. et coll. (2015) “Acoustique microcannons: Vers advanced micro balistique,” ACS Nano. Publié en ligne le 21 décembre 2015.
[Via Nanowerk Nouvelles]
Images: Soto et coll./L’université de Californie, San Diego.