Candida albicans gibi mantarların neden olduğu enfeksiyonlar, mevcut tedavilere direnç göstermeleri nedeniyle önemli bir küresel sağlık riski oluşturmaktadır. Öyle ki Dünya Sağlık Örgütü bunu öncelikli bir konu olarak vurgulamıştır.
Nanomalzemeler antifungal ajanlar olarak umut vaat etse de, mevcut yinelemeler hızlı ve hedefe yönelik tedavi için gereken güç ve özgüllükten yoksundur. Bu da tedavi sürelerinin uzamasına ve potansiyel hedef dışı etkilere ve ilaç direncine yol açmaktadır.
Şimdi, küresel sağlık için geniş kapsamlı etkileri olan çığır açıcı bir gelişmeyle, Pensilvanya Üniversitesi Diş Hekimliği Fakültesi’nden Hyun (Michel) Koo ve Penn Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Fakültesi’nden Edward Steager tarafından birlikte yönetilen bir araştırma ekibi, fungal patojenleri hızlı ve hedefe yönelik olarak ortadan kaldırabilen bir mikrorobotik sistem oluşturdu.
Koo, “Candidae, tedavisi özellikle zor olan inatçı biyofilm enfeksiyonları oluşturur” dedi. “Mevcut antifungal tedaviler bu patojenleri hızlı ve etkili bir şekilde ortadan kaldırmak için gereken güç ve özgüllükten yoksundur. Bu nedenle bu ortaklık klinik bilgilerimizden yararlanıyor ve Ed’in ekibiyle robotik uzmanlıklarını birleştirerek yeni bir yaklaşım sunuyor.”
Araştırmacılardan oluşan ekip, hastalıkların azaltılmasına yönelik yeni bilgileri ortaya çıkarmak, ağız ve kraniyofasiyal sağlık hizmetlerinde inovasyonu ilerletmek için mühendislik ve hesaplama yaklaşımlarından yararlanan bir girişim olan Penn Dental’in İnovasyon ve Hassas Diş Hekimliği Merkezi’nin bir parçasıdır.
Advanced Materials dergisinde yayınlanan bu makale için araştırmacılar, nanozimler olarak bilinen katalitik nanopartiküllerdeki son gelişmelerden yararlandılar ve fungus hücrelerini doğru bir şekilde hedefleyip hızla yok edebilen minyatür robotik sistemler inşa ettiler. Bunu, nanozim mikrorobotların şekil ve hareketlerini büyük bir hassasiyetle kontrol etmek için elektromanyetik alanlar kullanarak başardılar.
Steager, “Bu çalışmada nanopartikülleri kontrol etmek için kullandığımız yöntemler manyetiktir. Bu da onları tam enfeksiyon konumuna yönlendirmemizi sağlar” diyor. “Demir oksit nanopartikülleri kullanıyoruz ki bunların bir başka önemli özelliği de katalitik olmaları.”
Steager’ın ekibi nanozimlerin hareketini, hızını ve oluşumunu geliştirerek hidrojen peroksiti su ve oksijene ayırmaya yardımcı olan peroksidaz enzimine benzer şekilde katalitik aktivitenin artmasını sağladı. Bu da doğrudan enfeksiyon bölgesinde, biyofilm yok edici özellikleri kanıtlanmış bileşikler olan yüksek miktarda reaktif oksijen türlerinin (ROS) üretilmesini sağlıyor.
Bununla birlikte, bu nanozim düzeneklerinin gerçekten öncü unsuru beklenmedik bir keşifti: Fungus hücrelerine güçlü bağlanma afiniteleri. Bu özellik, nanozimlerin tam olarak fungusların bulunduğu yerde lokalize bir şekilde birikmesini ve sonuç olarak hedeflenen ROS üretimini mümkün kılmaktadır. Steager, “Nanozim düzeneklerimiz, özellikle insan hücreleriyle karşılaştırıldığında, fungus hücreleri için inanılmaz bir cazibe gösteriyor” diyor. “Bu spesifik bağlanma etkileşimi, enfekte olmamış diğer alanları etkilemeden güçlü ve konsantre bir antifungal etkinin önünü açıyor.”
Nanozimin doğal manevra kabiliyeti ile birleştiğinde, bu durum güçlü bir antifungal etki ile sonuçlanır ve fungus hücrelerinin benzeri görülmemiş 10 dakikalık bir süre içinde hızlı bir şekilde yok edildiğini gösterir.
Ekip, nanozimlerin kontrolünü ve dağıtımını otomatikleştirmek için yeni yöntemler geliştirdikçe, bu benzersiz nanozim tabanlı robotik yaklaşımın potansiyelini ileriye dönük olarak görüyor. Antifungal terapi için vaat ettikleri sadece bir başlangıç. Kesin hedefleme ve hızlı etki, diğer inatçı enfeksiyon türlerinin tedavisi için potansiyel olduğunu göstermektedir.
Koo, “Patojenik fungus enfeksiyonlarına karşı mücadelede güçlü bir araç ortaya çıkardık” dedi. “Burada başardıklarımız ileriye doğru önemli bir sıçrama, aynı zamanda ilk adım. Funguslara beklenmedik bağlanma özgüllüğü ile birleşen manyetik ve katalitik özellikler, otomatik bir ‘hedef bul ve öldür’ antifungal mekanizması için heyecan verici fırsatlar sunuyor. Daha derinlere inmek ve tüm potansiyelini ortaya çıkarmak için sabırsızlanıyoruz.”
Bu robotik yaklaşım, fungal enfeksiyonlarla mücadelede sınırları aşıyor ve antifungal tedavide çok önemli bir noktaya işaret ediyor. Cephaneliklerinde yeni bir araç bulunan tıp ve diş hekimliği uzmanları, bu zor patojenlerle etkili bir şekilde mücadele etmeye her zamankinden daha yakın. [1]Nanorobotic system presents new options for targeting fungal infections[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Nanorobotic system presents new options for targeting fungal infections |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
