Czy zastrzyk nie musi już być bolesny? – nowe odkrycie naukowców

Nowa metoda wykorzystująca strumień CO2 i cząstki zwane MOF ma pozwalać na bezbolesny „zastrzyk”, wprowadzenie genów do komórek a także prostsze przechowywanie wrażliwych szczepionek. Naukowcy liczą na wykorzystanie wynalazku w medycynie i w rolnictwie.

Bezbolesny zastrzyk

.Nikt nie lubi zastrzyków – przypominają naukowcy z The University of Texas, Dallas, którzy opracowali metodę na zastąpienie kłucia ciała igłą. Wystarczyć ma strumień powietrza przykładany do skóry pod niewielkim ciśnieniem.

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. Taki „zastrzyk” może być bezbolesny.

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.

Przechowywanie szczepionek

.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 badaczk.

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. Wczesne badania przynoszą obiecujące rezultaty – informują naukowcy.

Badania naukowe

.Profesor nauk technicznych i wiceprzewodniczący Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC), Andrzej JAJSZCZYK, na łamach „Wszystko co Najważniejsze” twierdzi, że: „Trudno jest przecenić rolę badań naukowych w tym, co osiągnęła nasza cywilizacja. Wyniki pracy naukowców spowodowały, że żyjemy dziś znacznie dłużej niż jeszcze sto lat temu, głód stał się udziałem wyłącznie osób mieszkających w krajach upadłych i nękanych wojnami, podróże po całym świecie są już dostępne prawie dla każdego, przynajmniej w krajach bogatszych, a tania łączność zmieniła życie miliardów ludzi, nawet w najbiedniejszych zakątkach naszego globu. Dzięki badaniom naukowym nie tylko wiemy, jak żyli nasi przodkowie tysiące lat temu, ale także, jak funkcjonują rynki i co wpływa na nasze zbiorowe działania. Nauka służy także zaspokajaniu naszej zwykłej, ludzkiej ciekawości, przy okazji pozwalając odkrywać rzeczy, które dają szanse na zmianę naszego życia na lepsze”.

„W obszarze nauk ścisłych i technicznych najwięcej badań w ostatnich latach prowadzi się w dyscyplinach inżynierii materiałowej i nauki o materiałach. Ich praktyczny potencjał nie podlega dyskusji. Następne dyscypliny w kolejności finansowania przez ERC to chemia fizyczna, fizyka materii skondensowanej i ciała stałego, elektronika i fotonika, a także chemia organiczna. Po nich następują informatyka i kryptologia, oddziaływania fundamentalne, w tym oddziaływania grawitacyjne czy elektromagnetyczne. Listę najpopularniejszych badawczo dyscyplin zamyka fizyka kwantowa. Warto przy tym pamiętać, że wspomniana kolejność nie wynika z jakichkolwiek priorytetów czy preferencji ERC, lecz jedynie z pojawiania się najbardziej interesujących pomysłów badawczych zgłaszanych przez samych naukowców” – prof. Andrzej JAJSZCZYK w tekście „Badania naukowe zmieniają nasz świat“.

PAP/Marek Matacz/WszystkocoNajważniejsze/eg