مهندسان دانشگاه کالیفرنیا سن دیگو قرصی ابداع کرده اند که ربات های میکروسکوپی یا میکرو ربات ها را در روده بزرگ آزاد می کند تا بیماری التهابی روده (IBD) را درمان کند. درمان تجربی که به صورت خوراکی انجام شد، موفقیت آمیز را در موش ها نشان داد. به طور قابل توجهی علائم IBD را کاهش داد و باعث بهبود بافت آسیب دیده روده بزرگ بدون ایجاد عوارض جانبی سمی شد.
IBD، یک اختلال خود ایمنی که با التهاب مزمن روده مشخص می شود، میلیون ها نفر را در سراسر جهان تحت تاثیر قرار می دهد و باعث درد شدید شکم، خونریزی مقعدی، اسهال و کاهش وزن می شود. زمانی رخ می‌دهد که سلول‌های ایمنی موسوم به ماکروفاژها بیش از حد فعال می‌شوند و سطوح زیادی از پروتئین‌های التهاب‌زا به نام سیتوکین‌های پیش التهابی تولید می‌کنند. این سیتوکین ها به نوبه خود به گیرنده های ماکروفاژها متصل می شوند و آنها را تحریک می کنند تا سیتوکین های بیشتری تولید کنند و در نتیجه چرخه التهاب را تداوم می بخشند که منجر به علائم ناتوان کننده IBD می شود.
اکنون، محققان درمانی ایجاد کرده اند که با موفقیت این سطوح سیتوکین را کنترل می کند. تیمی به سرپرستی لیانگ فانگ ژانگ و جوزف وانگ، هر دو از اساتید بخش مهندسی شیمی میکروربات‌هایی را مهندسی کردند که از نانوذرات ضد التهابی تشکیل شده‌اند که به صورت شیمیایی به سلول‌های جلبک سبز متصل شده‌اند. نانوذرات، سیتوکین های التهابی روده را جذب و خنثی می کنند. در همین حال، جلبک‌های سبز از توانایی‌های شنای طبیعی خود برای توزیع موثر نانوذرات در کل روده بزرگ استفاده می‌کنند و حذف سیتوکین را برای کمک به بهبود بافت ملتهب تسریع می‌کنند.
چیزی که این نانوذرات را بسیار موثر می کند، طراحی بیومیمتیک آنها است. آنها از نانوذرات پلیمری زیست تخریب پذیر پوشیده شده با غشای سلولی ماکروفاژ ساخته شده اند که به آنها اجازه می دهد به عنوان طعمه های ماکروفاژ عمل کنند. این طعمه ها به طور طبیعی سیتوکین های پیش التهابی را بدون تحریک برای تولید بیشتر متصل می کنند و در نتیجه چرخه التهابی را می شکنند.
ژانگ گفت: “زیبایی این رویکرد این است که بدون دارو است ما فقط از غشای سلولی طبیعی برای جذب و خنثی کردن سیتوکین های پیش التهابی استفاده می کنیم.محققان اطمینان حاصل کرده‌اند که میکروربات‌های بیوهیبریدی آنها استانداردهای ایمنی دقیقی را رعایت می‌کنند. نانوذرات از مواد زیست سازگار ساخته شده‌اند و سلول‌های جلبک سبز مورد استفاده در این مطالعه، توسط سازمان غذا و داروی ایالات متحده برای مصرف ایمن شناخته شده‌اند.
میکروربات ها در داخل یک کپسول مایع با یک پوشش پاسخگو به pH بسته بندی شده اند. این پوشش در محیط اسیدی اسید معده دست نخورده باقی می ماند، اما با رسیدن به pH خنثی روده بزرگ حل می شود. این تضمین می کند که میکروربات ها به طور انتخابی در جایی که بیشتر مورد نیاز هستند آزاد می شوند. وانگ می‌گوید: «ما می‌توانیم میکروربات‌ها را بدون تأثیر بر سایر اندام‌ها به محل بیمار هدایت کنیم. به این ترتیب می توانیم سمیت را به حداقل برسانیم.» کپسول جلبک های عامل دار را تا زمان آزاد شدن در فاز مایع نگه می دارد.
این کپسول به صورت خوراکی برای موش های مبتلا به IBD تجویز شد. این درمان خونریزی مدفوع را کاهش داد، قوام مدفوع را بهبود بخشید، کاهش وزن ناشی از IBD را معکوس کرد و التهاب در روده بزرگ را کاهش داد، همه بدون عوارض جانبی ظاهری.
Materials provided by University of California – San Diego. Original written by Liezel Labios. Note: Content may be edited for style and length.
