華裔科學家發(fā)明微型馬達成功治療胃部細菌感染

 近日，來自美國加利福尼亞大學圣迭戈分校的兩位華裔學者Joseph Wang教授和Liangfang Zhang教授合作發(fā)明了一種納米級的微型馬達，它可以將抗生素送往胃部并中和胃酸，以治療胃部細菌感染。

用于治療胃腸道疾病如細菌感染和潰瘍等的藥物通常都需要克服胃酸的干擾，常用的抗生素和生物制劑很容易被胃酸破壞。因此，患者往往需要服用一類稱之為質子泵抑制劑的輔助藥物，它們可以減少胃酸的產(chǎn)生，從而使藥物在胃部發(fā)揮作用。不過，長期或大量使用質子泵抑制劑會帶來副作用，這包括頭痛、腹瀉和疲勞等，嚴重時會帶來焦慮和抑郁的癥狀。
由兩位華人學者發(fā)明的這種微型馬達，只有頭發(fā)粗細的一半。口服之后可以迅速進入胃部，中和胃酸并釋放抗生物藥物，使得藥物在不需要質子泵抑制劑的輔助下就能治療細菌感染。這項研究發(fā)表在了近的《自然》雜志子刊《Nature Communications》上。
每個微型馬達都有一個有鎂元素構成的球形核心，外面包有一層二氧化鈦保護層，再外面是一層抗生素克拉霉素，外層是一層帶有正電荷的聚合物殼聚糖，它可以幫助微型馬達附著在胃壁上。

當胃酸與微型馬達核心的鎂元素發(fā)生反應后，可以降低胃酸的含量，20分鐘內就可使胃部pH值達到中性，此時微型馬達就會釋放抗生素進行治療。24小時后胃部的pH值會恢復正常。此外，胃酸與鎂反應會產(chǎn)生氫氣，一系列氫氣氣泡會像推進器一樣，幫助微型馬達在胃的內部移動，從而將藥物送到胃的各個部分。
用來制造這種微型馬達的材料全都是可生物降解的，鎂核和外層殼聚糖會被胃酸溶解，并不會產(chǎn)生有害物質。
科研人員在感染了幽門螺旋桿菌的小鼠模型中進行了試驗，他們給小鼠喂服了帶有同樣劑量克拉霉素的微型馬達或者克拉霉素與質子泵抑制劑混合物。連續(xù)用藥5天以后，微型馬達的治療效果略好于傳統(tǒng)的質子泵抑制劑混合物，也不會帶來質子泵抑制劑的副作用。
這項研究的共同作者，Liangfang Wang教授課題組的博士后學者Berta Esteban-Fernandez de Avila表示：“這種微型馬達帶來了一步治療方案，結合了中和胃酸和藥物的作用?！?
這個研究團隊認為，盡管初步數(shù)據(jù)非常好，但是這項研究仍然處于較早期的階段。他們計劃進行更多的試驗來研究微型馬達在動物體內的表現(xiàn)，并與其它常用胃藥的比較。他們還計劃測試其它藥物和其它部位的胃腸道疾病。
我們希望他們的后續(xù)試驗順利進行，早日將微型馬達送藥投入臨床使用，為胃病患者帶來更有效的新療法。
參考資料
[1] Drug-delivering micromotors treat theirfirst bacterial infection in the stomach

[2] Micromotor-enabled active drug deliveryfor in vivo treatment of stomach infection