Ny type polymerer søger ud og ødelægger mrsa superbug og forlader sunde celler alene


Ny type polymerer søger ud og ødelægger mrsa superbug og forlader sunde celler alene

Nye typer af polymerer er i stand til at søge og ødelægge antibiotikaresistente bakterier, herunder MRSA (Methicillinresistent Staphylococcus aureus) I hvilke forskere fra IBM og Institut for Bioengineering og Nanoteknologi beskrives som en "Nanomedicin gennembrud" . De offentliggjorde deres rapport i Naturkemi

Nanomedicin er den medicinske anvendelse af nanoteknologi. Nanoteknologi, også kendt som nanotech, er undersøgelsen af ​​manipulering af materiel på molekylær eller atomskala. En polymer er en af ​​mange naturlige og syntetiske forbindelser af unormalt høj molekylvægt - de består af op til millioner af gentagne sammenhængende enheder, hver et ret let og simpelt molekyle.

Forskerne forklarer, at disse nanostrukturer tiltrækkes af inficerede celler som en magnet. De går ind på resistente bakterier og ødelægger dem uden at skade sunde celler - de er selektive. Nanostrukturerne bryder gennem cellevæggen og membranen af ​​bakterien, noget mest traditionelle antibiotika gør ikke. Dette gennembrud blev opnået ved at anvende principper anvendt i halvlederfremstilling.

Udtrykket MRSA (Methicillinresistent Staphylococcus aureus) Bruges til at beskrive nogle stammer af bakterierne, Staphylococcus aureus , Der er resistente over for flere antibiotika, herunder methicillin. Staphylococcus aureus Lever på overfladen af ​​menneskets hud og inde i næsen. Normalt er det harmløst, og de fleste luftfartsselskaber har ingen anelse om, at de har det. Den spredes let fra person til person med kontakt.

Staphylococcus aureus Bliver et problem, hvis det kommer ind i kroppen gennem et snit eller sår. De fleste sunde individers immunsystemer kæmper for en Staphylococcus aureus Infektion og har i det mindste milde symptomer. Imidlertid kan de med svækkede immunsystem udvikle mere alvorlige komplikationer - de kan udvikle koger, abscesser, impetigo, septiske sår, hjerteventilproblemer og toksisk shocksyndrom. For dem med svækkede immunsystemer, kan sådanne infektioner være livstruende. Problemet med MRSA er, at det er resistent overfor de fleste antibiotika, der normalt bruges effektivt til behandling Staphylococcus aureus infektioner.

Ifølge National Institutes of Health (USA) forårsagede MRSA næsten 95.000 infektioner i USA i 2005 - det var forbundet med næsten 19.000 hospitalsrelaterede dødsfald.

MRSA udgør to udfordringer:

  • Drug resistens - mikroorganismen kan udvikle sig til effektivt at modstå antibiotika Nuværende behandlinger beskadiger ikke cellevæggen og membranen af ​​bakterien.
  • Dosering - For at dræbe sådanne infektioner med traditionelle antibiotika skal dosen være så høj, at sunde røde blodlegemer også ødelægges.
Dr. James Hedrick, Advanced Organic Materials Scientist, IBM Research - Almaden, sagde:

"Antallet af bakterier i håndfladen overstiger hele den menneskelige befolkning. Med denne opdagelse har vi været i stand til at udnytte årtier af materialeudvikling, der traditionelt anvendes til halvlederteknologier, til at skabe en helt ny lægemiddelleveringsmekanisme, der kan gøre dem mere specifikke Og effektiv."

Disse bionedbrydelige nanostrukturer kan administreres enten ved injektion eller topisk (på huden). De kunne anvendes til forbrugerprodukter, der berører huden, såsom sæbe, håndrensere og deodoranter. De kunne bruges til at helbrede sår, behandle TB (tuberkulose) og andre lungeinfektioner, forklarer forfatterne.

Dr. Yiyan Yang, koncernleder, Institut for Bioengineering og Nanoteknologi, Singapore, sagde:

"Ved hjælp af vores nye nanostrukturer kan vi tilbyde en levedygtig terapeutisk løsning til behandling af MRSA og andre smitsomme sygdomme. Denne spændende opdagelse integrerer effektivt vores evner inden for biomedicinsk videnskab og materialeforskning til at løse nøglespørgsmål i konventionel lægemiddellevering."

Hvordan virker disse polymerer?

Vores immunsystem er designet til at bekæmpe skadelige stoffer. Men af ​​en række årsager er flere konventionelle antibiotika, der for tiden er tilgængelige, enten afvist af kroppen eller har dårlige resultater mod narkotikabestandige bakterier.

IBM Research og Institut for Bioengineering og Nanoteknologi udviklede antimikrobielle midler, der er designet til specifikt at målrette mod et inficeret område, hvilket gør det muligt for lægemidlet at blive leveret lige ind i blodbanen (systemisk).

Så snart polymererne berører vand eller menneskekroppen, samler de sig selv ind i en ny polymerstruktur designet til specifikt at målrette bakteriernes membraner ud fra elektrostatisk interaktion - de bryder gennem cellemembranen og væggene, hvilket gør det umuligt for bakterierne at Udvikle resistent over for disse nanopartikler.

De nye polymerstrukturer ødelægger kun inficerede områder og efterlader sunde, især røde blodlegemer alene. Røde blodlegemer transporterer vital oxygen gennem kroppen.

Disse stoffer er bionedbrydelige, de opbygges ikke i organer, men de fjernes fra kroppen.

"Bionedbrydelige nanostrukturer med selektiv lys af mikrobielle membraner"

Fredrik Nederberg, Ying Zhang, Jeremy P. K. Tan, Kaijin Xu, Huaying Wang, Chuan Yang, Shujun Gao, Xin Dong Guo, Kazuki Fukushima, Lanjuan Li, James L. Hedrick og Yi-Yan Yang

Naturkemi 2011. DOI: 10.1038 / nchem.1012

SCP-2000 Deus Ex Machina | Object Class: Thaumiel | memory-altering scp | building scp | (Video Medicinsk Og Professionel 2019).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Andet