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2019-05-10 18:50:16 医疗科技102℃

  研究显示“生物粘附”是指“生物粘附”。涂层可以增加肠道对蛋白质药物的摄取

  2013年6月28日

  对于基于蛋白质的药物,例如口服而非注射胰岛素,生物工程师需要找到一种方法将它们安全地穿过胃到达小肠,在那里它们可以被血液吸收和分配。进展缓慢,但在一项新的研究中,研究人员报告了一项重要的技术进步:他们表明“生物粘附”是一种重要的技术进步。涂层显着增加了大鼠中聚合物纳米颗粒的肠吸收,并且纳米颗粒以可能被控制的方式被递送到身体周围的组织中。

  “这些研究的结果为生物粘附聚合物的使用提供了强有力的支持,以增强从小肠吸收纳米和微粒用于口服药物递送,”研究人员在由布朗大学医学科学教授Edith Mathiowitz领导的“受控释放期刊”上撰文。

  Mathiowitz在布朗的分子药理学,生理学和生物技术系任教,他已经工作了十多年,开发了生物粘附涂层,可以让纳米颗粒粘附在肠道的粘膜内层上,这样它们就会被吸收到肠道。上皮细胞并转移到血液中。这个想法是基于蛋白质的药物将携带在纳米粒子中。

  在6月21日在线发布的这项新研究中,Mathiowitz将她最有前途的涂料之一 - 一种名为PBMAD的化学品 - 用于实验室工作台和动物模型的测试。 Mathiowitz和她的同事已经申请了与该工作相关的专利,该专利将分配给布朗大学。

  在先前的实验中,Mathiowitz和她的研究小组不仅表明PBMAD具有生物粘附特性,而且还表明它能够承受胃的酸性环境,然后溶解在小肠的较高pH值中。

  坚持,吸收,到达

  新发表的结果集中在有多少颗粒,无论是否涂有PBMAD,都会被肠道吸收并分布到组织中。为了更容易跟踪整个身体,Mathiowitz的团队故意使用由身体不会分解的材料制成的实验和控制粒子。因为它们是“不可侵蚀的”。颗粒没有携带任何药物。

  研究人员使用了由两种不同材料制成的直径约500纳米的颗粒:聚苯乙烯,它很好地粘附在肠道的粘膜衬里上,另一种叫做PMMA的塑料则不然。他们在PBMAD中涂覆了一些PMMA颗粒,看生物粘附涂层是否可以使PMMA颗粒更可靠地粘附到肠道然后被吸收。

  首先,该团队,包括韦恩州立大学的作家Joshua Reineke和布朗的Daniel Cho,进行了基本的台式测试,以了解每种粒子的附着情况。证明PBMAD涂覆的颗粒对肠组织具有最强的粘性,其结合强度是未涂覆的PMMA颗粒的两倍以上,并且是聚苯乙烯颗粒的约1.5倍。

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  然而,主要的实验涉及将不同颗粒的剂量注射到大鼠的肠中,以观察它们是否会被吸收,以及在5小时后可以找到被吸收的那些。一些大鼠得到一定剂量的聚苯乙烯颗粒,一些得到未涂覆的PMMA,一些得到PBMAD涂覆的PMMA颗粒。

  测量结果显示,大鼠吸收了66.9%的PBMAD包覆颗粒,45.8%的聚苯乙烯颗粒和仅1.9%的未包衣的PMMA颗粒。

  同时,不同的颗粒在身体周围具有非常不同的分布轮廓。超过80%被吸收的聚苯乙烯颗粒进入肝脏,另外10%进入肾脏。尽管在不同的分布中,涂覆或未涂覆的PMMA颗粒都可以用于更广泛的组织。例如,涂有PBMAD的颗粒更容易到达心脏,而未涂覆的颗粒则更有可能到达大脑。

  制药潜力

  在相同的5小时后,类似大小的颗粒的不同表面特性在大鼠组织中具有如此明显的分布这一明显事实表明,科学家们可以学会调整颗粒以到达身体的特定部位,主要针对药物的剂量。 Mathiowitz说道。

  “身体中的分布可以用你使用的聚合物类型以某种方式控制,”她说。

  

  目前,她和她的团队一直在努力确定PBMAD涂层颗粒如何被肠道吸收的生物物理学。还需要做更多的工作,例如证明基于蛋白质的药物以足够的量实际递送到需要它们的组织。

  但Mathiowitz表示,新的结果给了她相当大的信心。

  “现在这意味着如果我正确地涂覆可生物侵蚀的纳米颗粒,我可以增强它们的吸收,”她说。 “可生物侵蚀的纳米颗粒是我们最终希望用于递送蛋白质的物质。我们在本文中提出的问题是我们能提供多少。我们看到的数字使目标更加可行。“

  Mathiowitz说,纳米粒子输送的另一个前沿是设计制造纳米粒子的安全方法,但是,“我们已经开发出安全且可重复的方法,将蛋白质封装在微小的纳米粒子中而不损害其生物活性。”

  资料来源:布朗大学

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