Mantar Biyofilmlerini Öldürmek için Reaktif Oksijen Türlerini Serbest Bırakan Nanorobotlar

Pennsylvania Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, harici bir manyetik alanın etkisi altında bir mantar enfeksiyonu bölgesine gidebilen, mantar hücrelerine bağlanabilen ve ardından mantarı tamamen yok etmek için reaktif oksijen türlerini serbest bırakabilen nanorobotlar geliştirdiler. Küçük parçacıklar, araştırmacıların "nanozimler" olarak adlandırdığı katalitik nanoparçacıkların bir örneği şeklinde tasarlandılar ve demir oksit kullanılarak yapıldılar, mıknatıs alanlarının etkisi altında manevra kabiliyetine sahipler ve araştırmacıların onları vücudun belirli bir bölümünde lokalize etmelerine izin veriyorlar. Şimdiye kadar yapılan testlerde, nanorobotların, geleneksel mantar önleyici ilaçlar kullanılarak tedavi edilmesi özellikle zor olan mantar biyofilmlerini yok ettiği gösterildi.

Mantar enfeksiyonları, özellikle enfektif mantar, geleneksel anti-fungal ilaçların nüfuz etmekte zorlanabileceği kalın bir biyofilm oluşturduğunda, büyük bir zorluk olabilir. Çalışmaya katılan bir araştırmacı olan Hyun Koo, “Candidae, tedavisi özellikle zor olan inatçı biyofilm enfeksiyonları oluşturuyor. Mevcut antifungal tedaviler, bu patojenleri hızlı ve etkili bir şekilde ortadan kaldırmak için gereken güç ve özgüllükten yoksundur, bu nedenle klinik bilgimizle pekişen bu işbirliği çok önemlidir.” dedi.

Küçük yapılar, harici manyetik alanlar kullanılarak sıkı bir şekilde kontrol edilebilen demir oksit nanoparçacıklarından oluşuyor. Bu çalışmada nanopartikülleri kontrol etmek için kullanılan yöntemler manyetik, bu da onların tam enfeksiyon konumuna yönlendirilmesini sağlıyor. Çalışmada katalitik olma özellikli demir oksit nanoparçacıkları kullanılıyor. Bu katalitik özellikler, hidrojen peroksitin su ve oksijene parçalanmasına yardımcı olan bir rolü olan peroksidaz enzimini anımsatıyor. Bununla birlikte, bu aynı zamanda, çevrelerindeki canlı hücrelere hızla zarar verebilen ve yok edebilen büyük miktarlarda reaktif oksijen türlerinin oluşmasına da neden oluyor. Bu, nanorobotların mantar biyofilmlerini yok edebildiği etki mekanizmasıdır.

Bununla birlikte, nanorobotlar, bu biyofilmleri yok etme arayışlarında onlara büyük ölçüde yardımcı olan başka bir beklenmedik özelliğe de sahip. Mantar hücrelerine oldukça çekici görünüyorlar ve bu tür biyofilmler içinde sıkıca bağlanıp, insan hücreleri için daha az afinite göstererek özgüllüklerini ve güvenlik profillerini büyük ölçüde artıracaklar.