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La recherche fait progresser la microrobotique pour une utilisation dans l'administration ciblée de médicaments

Une recherche collaborative entre le laboratoire d’actionnement, de détection et de transportation (BAST) biologique de MinJun Kim, autorité en nanorobotique de la SMU, et la société internationale de recherche et d’ingénierie ARA a démontré pour la première fois que certains revêtements chimiques, appliqués à des micro/nanoparticules, peuvent altérer leur propulsion de nage au sein d’organismes biologiques. fluides.

La recherche conjointe, “Propulsion par rupture de symétrie spontanée de microparticules magnétiques revêtues chimiquement”, a été publiée dans Scientific Studies.

La conception de revêtements de surface area spécialisés pour générer des propriétés de propulsion spécifiques fournira de nouvelles approches aux stratégies d’administration de médicaments, conclut l’étude. Pouvoir naviguer rapidement dans les microparticules facilitera le déploiement des médicaments lorsque la vitesse de livraison est essentielle au rétablissement du affected person. De moreover, être capable de naviguer avec précision dans ces microparticules « nageuses » leur permettra de voyager à travers des fluides et des environnements tissulaires complexes vers des emplacements ciblés dans le corps humain.

« Grâce au partenariat de SMU, nous continuerons à repousser les limites de la recherche en microrobotique et nous sommes impatients de partager nos travaux en cours avec la communauté scientifique », a déclaré Louis William Rogowski, chercheur principal en microrobotique à l’ARA. “Nous sommes honorés que nos recherches conjointes soient publiées dans Scientific Studies.”

Rogowski, Kim et les membres de leur équipe ont pu démontrer que la modification de la chimie de surface des microparticules peut modifier dynamiquement le comportement de propulsion.

« Nous sommes ravis de voir la faisabilité des microparticules magnétiques enrobées chimiquement pour une navigation précise dans les environnements fluidiques corporels », a déclaré Kim, titulaire de la chaire Robert C. Womack de la Lyle University of Engineering de SMU et chercheur principal du laboratoire BAST. “Nous continuerons à travailler ensemble pour développer un nouveau type de microrobotique pour les systèmes d’administration ciblée de médicaments.”

Pour cette étude, la biotine, la biotine-PEG3-amine et le chitosan biotine ont été appliqués chimiquement à la surface des microparticules. Les microparticules enrobées ont ensuite été mises en suspension dans du mucus synthétisé à partir de mucines stomacales porcines (glycoprotéines trouvées dans le mucus) et naviguées avec des champs magnétiques rotatifs à l’aide d’un mécanisme de propulsion à rupture de symétrie spontanée. Les revêtements de surface ont modifié le comportement de propulsion des microparticules, en fonction à la fois des propriétés du champ magnétique et des propriétés localisées du mucus.

Les prochaines étapes, disent les chercheurs, comprennent le revêtement de microparticules avec un composé pharmaceutique réel et la mesure de l’absorption dans des environnements vivants à l’aide d'”essaims” de microparticules, ou l’examen des interactions de la membrane cellulaire. La conception de revêtements de surface area spécialisés pour générer des propriétés de propulsion spécifiques fournira également de nouvelles approches aux stratégies d’administration de médicaments. Les auteurs espèrent que l’étude augmentera l’intérêt pour les mécanismes de propulsion à foundation de microparticules et contribuera à fournir de nouvelles innovations aux purposes ciblées d’administration de médicaments.