미생물 감염을 치료하는 데 나노 생명공학이 사용될 것입니다.

나노기술자들이 또 다른 발견으로 우리를 기쁘게 했습니다. 이번에는 과학자들이 마이크로로봇과 마이크로모터를 이용하여 소화관 내 미생물 감염을 제거할 가능성을 제시했습니다. 마이크로모터는 사람 머리카락 굵기의 절반 정도밖에 되지 않습니다. 마이크로모터는 위 점막을 따라 움직이며 과도한 산을 중화시키고, 이후 나노생체전기소자는 헬리코박터균을 파괴하는 항생제를 분비합니다. 이 프로젝트의 주요 개발자는 캘리포니아 대학교 샌디에이고 캠퍼스 제이콥스 공과대학을 대표하는 나노기술자 조셉 왕 박사와 량팡 장 교수입니다. 연구진은 마이크로모터가 체내에서 "강제적으로" 움직이도록 하고, 필요한 경우 약물을 분비하도록 하는 데 성공했습니다. 과학자들은 이 방법이 위장 질환 치료의 새로운 시대를 여는 기반이 될 것이라고 밝혔습니다.이전에는 위장으로 투여되는 대부분의 약물이 산성 환경에서 중화되었습니다. 이제 항생제와 효소 또는 단백질 제제는 모두 소화계에 자유롭게 투여될 수 있습니다. 투여된 약물을 보호하기 위해 의사들은 약물에 특수한 내산성 코팅을 사용했습니다. 또한 산의 효과를 약화시키기 위해 양성자 펌프 억제제(예: 잘 알려진 오메즈와 오메프라졸)를 사용했습니다. 그러나 이러한 치료법은 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니었습니다. 게다가 이러한 치료법은 장기적이고 비용이 많이 들며 많은 부작용을 동반했습니다. 나노기술을 활용함으로써 약물을 목적지까지 전달하는 동시에 효과적인 작용을 위한 "기초"를 마련할 수 있게 되었습니다. 마이크로모터는 위강에 침투하여 산도를 필요한 수준으로 안정화시킨 후에야 약물을 방출합니다. "모든 독창적인 것은 간단합니다. 항균제는 산성 환경의 공격에 손상되지 않고 제 역할을 합니다. 이제 모든 것이 한 번에 해결되었습니다. 단계적인 장기 치료가 필요 없습니다. 이 약은 간단하고 안정적으로 작용합니다."라고 과학자 베르타 에스테반 페르난데스 데 아빌라는 설명합니다. 프로젝트 관리자들의 설명에 따르면, 각 마이크로로봇과 마이크로모터는 이산화티타늄 기반 보호막으로 덮인 구형 마그네슘 코어를 가지고 있습니다. 보호막 아래에는 항균제인 클라리스로마이신이 숨겨져 있으며, 이 약물은 환경의 산성도가 일정 수준에 도달했을 때만 방출됩니다. 나노입자의 마지막 표면층은 키토산으로, 마이크로모터를 위벽 근처에 고정하는 역할을 합니다. 산 중화제가 작용하기 시작하면 수소 마이크로기체가 방출되는데, 이는 마이크로모터에 추가적인 추진력을 제공합니다. 그 후 위내 산도가 정상화되고 항생제가 방출됩니다. 마이크로모터는 생분해성 구조를 가지고 있어 환자에게 위험을 초래하지 않습니다. 설치류를 대상으로 한 실험은 이미 우수한 결과를 보였습니다. 과학자들은 나노 제제가 곧 위장 질환에 대한 기존 약물 치료를 완전히 대체할 수 있을 것으로 예상합니다.

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