生物医学工程学杂志

特拉华大学的研究人员改进了药物输送系统来治

 

特拉华大学教授克里斯蒂·基克(Kristi Kiick)正在领导合作研究,以创建新的药物输送系统,从而有可能改善对影响结缔组织的疾病(如骨关节炎或类风湿性关节炎)的治疗,该疾病是一种自身免疫性疾病。

UD研究人员设计出了比人的头发小许多倍的微型载货系统。这些系统或载体由称为肽的分子制成,可帮助提供细胞和组织的结构。

该研究小组正在对这些纳米颗粒载体进行编程,以选择性结合体内降解胶原蛋白。胶原蛋白是一种蛋白质,可以帮助结缔组织充实或提供结缔组织-从我们的皮肤到骨骼,肌腱和韧带的所有物质。

当胶原蛋白由于疾病或损伤而降解时,由Kiick实验室设计的纳米颗粒可以附着并停留在损伤部位的时间比许多目前的治疗方案更长。这使得有可能在更长的时间内(从几天到几周)提供针对特定地点的药物。

在涉及这项工作的一个合作项目中,Kiick正在尝试开发可能对治疗骨关节炎有用的药物载体。骨关节炎是一种以炎症,疼痛和僵硬为特征的变性关节疾病。根据疾病预防控制中心的数据,它影响了3250万美国人。

生物医学工程学副教授克里斯托弗·普赖斯(Christopher Price)的早期研究表明,这些纳米颗粒可以保留在组织和膝关节中。在其他相关研究中,Kiick和她的学生表明,药物可以被封装并保留在纳米颗粒中,直到温度变化释放。

Blue and Gold杰出材料科学与工程学教授Kiick说:“我们有兴趣学习如何发布不仅可以缓解疼痛,而且可以减缓疾病进展的药物。”“这是我们能够与Price实验室开展此类工作的关键。”

长期以来,小分子皮质类固醇一直是治疗骨关节炎关节疼痛的护理标准。由于关节充满了粘稠的黏液,并且处于持续的机械应力和运动下,因此这些小分子药物在几分钟之内很快就从膝盖周围的液体中排出。

Kiick说:“我们希望通过控制纳米粒子的组成和结构,我们将能够精细地控制或调整药物的输送行为,从而为患有炎症性疾病(例如骨关节炎)的人提供更持久的缓解。”

Kiick及其同事于10月7日星期三在《科学进展》上发表了一篇论文,报道了纳米颗粒设计的进展。《科学进展》是美国科学发展协会的同行评审期刊。这项研究的共同作者包括Kiick实验室的研究生Jingya Qia和UD的Harker跨学科科学与工程实验室的高级显微镜专家Jennifer Sloppy。

该论文的主要发现证明了研究团队控制纳米颗粒形状的能力,这将影响它们与人体组织结合并停留在特定位置的能力。该研究小组还可以精确控制纳米粒子的大小,这对于如何将它们保留在注射部位以及在将其从体内移除之前特定细胞的使用方式具有影响。最后,本文描述了一些非常精细的细节,这些细节说明这些肽分子内部的特定结构单元如何影响可分解那些形状和大小不同的纳米颗粒以释放药物的温度。

这项研究是在Kiick先前在该领域获得专利和正在申请专利的工作的基础上进行的,但是她说,与其他方面的合作正在推动有希望的结果。尽管Kiick实验室在创建可用作传送系统的新颖材料方面拥有专业知识,化学和生物分子工程学系百年研究与教育卓越研究学期教授Arthi Jayaraman正在帮助团队了解与运载工具温度敏感性相关的因素,并开发可帮助研究团队表征车辆形状的计算工具。 。

同时,普莱斯在了解创伤后骨关节炎方面的专业知识一直是开发使用这些纳米颗粒潜在治疗疾病的方法的关键。Price正在探索特定药物与细胞之间的相互作用方式,这可能会告知哪些特定类别的药物可用于治疗创伤性损伤后发展的骨关节炎。这项合作将帮助Kiick实验室定制可用于递送这些不同类别药物的纳米颗粒设备类型。

【来源:生物帮】

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