Slijm beschermt ons tegen bacteriën en vuil. Tegelijk vormt slijm een dichte structuur die moeilijk te passeren is voor medicijnen. Dat is met name een obstakel bij ziektes aan de luchtwegen of het darmstelsel. Nanobots kunnen de slijmbarrière doorbreken. Zij hebben de potentie om de toediening van medicijnen drastisch te verbeteren.
Nanobots zijn minuscule robotjes; ongeveer tien keer kleiner dan een rode bloedcel. Ze zijn klein genoeg om door de poriën in het slijm te bewegen. Vooral bij ziektes waarbij het moeilijk is om door het slijm te komen, zoals taaislijmziekte en bepaalde vormen van darmkanker, kunnen nanobots ervoor zorgen dat medicijnen beter werken. Dat blijkt uit onderzoek dat Samuel Sanchez en collega’s deden naar deze toepassing van nanobots.
Chemische aandrijving
De nanobots die Sanchez et al onderzochten, zijn gemaakt van poreuze silica-nanodeeltjes. Ze zijn bedekt met enzymen die waterstofperoxide (H2O2) in het menselijk lichaam kunnen afbreken. Dit proces zorgt voor een chemische reactie waarbij zuurstofbelletjes ontstaan, die de nanobots voortstuwen door het slijm. Daarnaast breken de nanobots zelf het slijm af. Dat doen ze door de zogeheten polymeren in het slijm, die normaal gesproken sterk aan elkaar zijn gebonden, te splitsen. Dit maakt het slijm minder stroperig en makkelijker te doorbreken.
Snel op juiste plek
Doordat de nanobots actief worden voortgestuwd, kunnen ze snel door het slijm bewegen. In laboratoriumtesten wisten de nanobots in slechts een kwartier door het slijm te breken. Dat is aanzienlijk sneller dan de tijd die passieve deeltjes nodig hebben. Uit het onderzoek van Sanchez et al bleek dat de nanobots zelfs sneller waren dan sommige bestaande behandelingen die gebruik maken van slijmverdunnende middelen zoals N-acetylcysteïne (NAC).
Veelbelovend
Deze toepassing van nanobots lijkt veelbelovend voor de toekomst van medicijnafgifte. Ze brengen de werkzame stof snel op de juiste plek in het lichaam. En ze zijn zo ontworpen dat ze verder geen schade toebrengen aan omliggend weefsel. Wel benadrukken de onderzoekers dat er nog verdere studies nodig zijn, voordat deze technologie klinisch toegepast kan worden.
Verder lezen
ACS Nano: Catalase-Powered Nanobots for Overcoming the Mucus Barrier
