微小的“潜水艇”通过胃独立运动,使用胃酸作为燃料(同时迅速中和它),并在所需的pH值下精确释放其货物:虽然听起来像科幻小说,但这是一种治疗胃病的新方法由AngewandteChemie期刊的科学家介绍的酸敏感药物。该技术基于质子驱动的微电机,具有pH依赖性聚合物涂层,可以装载药物。
虽然我们的胃酸可用于消化和保护病原体,但它可能对口服,pH敏感的药物(包括蛋白质药物或某些抗生素)具有破坏性。对胃液有抗性的涂层足以保护用于在肠中起作用的物质。然而,如果需要在胃中激活药物,例如治疗胃溃疡或幽门螺杆菌感染,则通常将其与质子泵抑制剂结合以阻止酸的产生。当长期使用时,这些可能会对患者产生一些副作用,包括头痛,腹泻,疲劳,以及在某些严重情况下,焦虑,抑郁或横纹肌溶解(肌肉疾病)。
凭借其微电机,由加利福尼亚大学圣地亚哥分校(美国拉霍亚)的LiangfangZhang和JosephWang领导的团队推出了一种中和胃酸的新方法,避免了副作用,同时起到药物转运的作用。仅在达到所需pH时释放其货物的机制。
为制造电动机,20μm的镁球涂有纳米金层,然后是pH敏感的聚合物,药物嵌入其中。因为在涂覆过程中球体位于玻璃支撑物上,所以镁核心上的小斑点保持未涂覆。在这个位置,发生电化学反应,消耗质子并形成镁离子并释放微小的氢气泡。气泡推动电机。该运动导致液体的有效混合。这导致反应迅速进行。在给予马达后不到20分钟,胃环境达到中性pH值。达到此值后,聚合物溶解并释放有效负载。此外,推进剂增加了微转运蛋白向胃粘膜的渗透,这增加了药物在胃中保留的时间。微电机具有生物相容性,可在胃中安全使用。胃功能不受影响,并且在24小时内重新建立正常的pH值。