Koniec z zastrzykami? Zastąpi je strumień powietrza

Nikt nie lubi zastrzyków. Mając to na uwadze naukowcy z The University of Texas, Dallas, opracowali metodę na zastąpienie kłucia ciała igłą. Wystarczyć ma strumień powietrza przykładany do skóry pod niewielkim ciśnieniem. Nowa metoda wykorzystująca strumień CO2 i cząstki zwane MOF ma pozwalać na bezbolesne „zastrzyki”, wprowadzenie genów do komórek a także prostsze przechowywanie wrażliwych szczepionek.

Zdjęcie autorstwa Artem Podrez z Pexels

Zastrzyki nie będą już bolały?

Nad podobną techniką pracowano już od lat 60., ale bez większego powodzenia. We wcześniejszych podejściach próbowano wstrzykiwać w ten sposób wąski strumień cieczy. Takie zastrzyki powodowały ból, a ciecz nierzadko rozlewała się na boki.

Istnieją też urządzenia do „wstrzykiwania” materiału genetycznego, jednak kosztują dziesiątki tysięcy dolarów i wykorzystują drogie, a przy tym nieobojętne dla organizmu cząsteczki zbudowane ze złota i wolframu.

Badacze z Dallas pokonali tę przeszkodę dzięki tzw. cięciom metaloorganicznym. Są to mikroskopijne, krystaliczne struktury działające trochę jak klatka chwytająca różne cząsteczki.

Można w nich zatem uwięzić aktywne substancje różnorodnych leków czy szczepionek – zauważyli naukowcy.

Jak się okazuje, cząsteczki MOF z uwięzionymi w nich molekułami można bez większego trudu wprowadzić pod skórę z pomocą powietrza pod ciśnieniem. Zamiast powietrza badacze wykorzystują jednak głównie dwutlenek węgla.

Wybrali ten gaz, ponieważ powoduje on miejscowe, niewielkie zakwaszenie, a użyte MOF-y w takim środowisku szybko się rozpadają i uwalniają wprowadzaną cząsteczkę.

Oznacza to jednocześnie, że z pomocą składu nośnego gazu można regulować prędkość uwalniania leku czy szczepionki.

W porównaniu do złota, nasz nośnik jest niedrogi i dobrze chroni biologiczny materiał, jak np. kwasy nukleinowe.

– podkreśla Yalini Wijesundara, współautorka wynalazku.

Bezbolesna aplikacja pod skórę to tylko jedna z zalet i być może, wcale nie najważniejsza.

W takim proszku możemy przechowywać szczepionki w temperaturze pokojowej, co eliminuje potrzebę stosowania ekstremalnie niskich temperatur, jak to ma miejsce w przypadku wielu szczepionek zawieszonych w cieczy.

– dodaje badaczka.

Z pomocą nowej metody badacze nauczyli się także wprowadzać cząsteczki do wnętrza komórek. Jak twierdzą, jest to równie łatwe, jak „wycelowanie i strzelenie”.

W ramach eksperymentów wprowadzili już np. ukryte w MOF białko do organizmów myszy, a testowe geny – do komórek cebuli, co wskazuje na możliwość zastosowania metody także w rolnictwie.

Obecnie badacze pracują nad wykorzystaniem nowej metody do skuteczniejszego podawania leków przeciwko czerniakowi. Dzięki cząstkom MOF można, jak uważają, rozprowadzić lek w nowotworowym guzie znacznie bardziej równomiernie, a także precyzyjnie regulować czas jego oddziaływania.

Jak donoszą badacze, wczesne badania przynoszą obiecujące rezultaty.