새로운 겔 물질은 박테리아가 방출하는 특정 효소가 있는 경우에만 약물을 방출한다. 필요할 때만 그리고 보장된 목표로 작업하면 환자의 안전과 치료 효능을 개선하고 박테리아가 내성을 발전시키는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있다.

"우리의 가설은 효과적인 치료에 필요한 약물의 양을 줄이는 이와 같은 기술이 부작용과 내성 가능성을 모두 줄일 수 있다는 것이다."라고 브라운 공학부 부교수이자 수석 개발자인 Anita Shukla는 성명에서 말했다.

스마트 전달

ACS Applied Materials & Interfaces에 게재된 팀의 약물 전달 시스템은 하이드로겔로 만들어졌다.이 젤은 생체 적합성이 높으며 다양한 나노 입자 및 소분자 약물을 포장하거나 세포에 스캐폴딩을 제공하는 데 사용할 수 있다.

연구원들은 장기와 코 연골을 3D프린팅하고, 서방형 백신을 전달하고, 상처를 위한 차세대 드레싱으로 사용하고 있다. 예를 들어 특정 온도 또는 pH 임계값에 도달했을 때 환경에 반응하는 "스마트" 하이드로겔도 개발되어 필요한 장소와 시간에 약물을 정확하게 전달하고 있다.

β로 또는 β로 전환: Shukla와 그녀의 동료들의 스마트 하이드로겔은 여러 불쾌한 박테리아에 의해 방출되는 효소인 β-락타마제에 반응하도록 설계되었다.

하이드로겔이 β-락타마제에 노출되면 분해되어 그 안에 포함된 치료용 나노입자를 방출하여 박테리아를 스스로 끌어올린다.

Shukla는 "흥미로운 점은 β-락타마제가 우리가 가장 흔히 처방하는 항생제인 β-락탐 항생제를 파괴하기 때문에 실제로 항생제 내성의 주요 원인이라는 것이다."라고 말했다. "하지만 우리는 이 박테리아 방어 메커니즘을 가져와 박테리아에 대해 사용했다."

필요할 때만 그리고 보장된 목표로 작업하면 환자의 안전과 치료 효능을 개선하고 박테리아가 내성을 발전시키는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있다.

하이드로겔은 실험실과 돼지 피부 감염에 대해 테스트되었으며 β-락타마제가 존재할 때만 페이로드를 방출하는 것으로 나타났다.

더 개선되면 이 소재가 반응성과 내약성이 더 우수할 뿐만 아니라 상처에서 항생제 내성이 발생하는 것을 방지하는 데 도움이 되는 상처 드레싱으로 사용할 수 있기를 희망한다.