Bacteriële infecties die zich op de darm richten, kunnen aandoeningen veroorzaken die variëren van ongemakkelijk tot dodelijk. Hoewel het gemakkelijk is om de bacteriën de schuld te geven, het zijn eigenlijk de gifstoffen die de bacteriën produceren die ontstekingen veroorzaken, diarree, koorts en krampen. Behandelingsstrategieën omvatten doorgaans willekeurige antibiotica die gezondheidsbevorderende darmbacteriën afslachten, samen met ziekteverwekkende microben. Onderzoekers rapporteren nu de ontwikkeling van een microgel-scavenger die zich richt op toxines in plaats van bacteriën.

De onderzoekers presenteren hun werk vandaag op de 255e National Meeting &Exposition van de American Chemical Society (ACS).

"We willen een nieuwe therapie ontwikkelen die gebaseerd is op het opruimen van de gifstoffen in plaats van zowel de goede als de slechte bacteriën te doden. " zegt Alexander Kuehne, doctoraat "Op deze manier kunnen ontstekingen worden verminderd terwijl de natuurlijke darmflora wordt ondersteund en de slechte bacteriën op afstand worden gehouden."

Ongeveer drie decennia geleden, Kuehne zegt, wetenschappers ontwikkelden een deeltje dat elektronische lading gebruikte om gifstoffen in de darm te binden. Het bereikte de klinische testfase, hij zegt, maar had te veel niet-specifieke doelen voor verdere ontwikkeling. Dit idee was de basis, Hoewel, voor het huidige project van Kuehne's team. "Onze medewerkers in het ziekenhuis zien dagelijks patiënten met ernstige bacteriële infecties, " zegt Kuehne, die is gevestigd aan het Leibniz Institute for Interactive Materials (Duitsland). "We wilden de aanpak van het opruimen van toxines herzien en een alternatief ontwikkelen voor behandeling met antibiotica."

De onderzoekers begonnen microgeldeeltjes te onderzoeken als een manier om gifstoffen uit de darm te vangen en te verwijderen. De microgels bestaan ​​uit een polyethyleenglycolmatrix geproduceerd met microfluïdische technologie. Deze methode biedt de mogelijkheid om toxinebindende moleculen direct in de microgelmatrix op te nemen.

Als testcase is de onderzoekers hebben stappen gezet in de richting van de ontwikkeling van een microgel die zich richt op gifstoffen uit C. moeilijk , een soort bacterie die moeilijk uit te roeien is en dodelijk kan zijn. C. moeilijk kan krampen veroorzaken, koorts en, meest voorkomend, Waterige diarree, wat kan leiden tot ernstige uitdroging.

C. moeilijk produceert verschillende toxines, waaronder het eiwit lectine, het aanbieden van een doelwit voor microgelbinding. Lectines omvatten een gebied dat bindt aan glycanen, suikers die het oppervlak van celmembranen versieren. Kuehne's team nam een ​​glycaanmotief op in de microgels, en getest of lectine zou blijven plakken aan de microgel-gebonden suikers. "We zagen dat de lectinemoleculen mooi worden opgenomen door de microgels, " zegt Kuehne. "Nu moeten we testen of we de echte gifstoffen kunnen binden."

In toekomstig onderzoek, Het team van Kuehne is van plan om moleculen op te nemen in de microgels waarvan bekend is dat ze de toxines afbreken en inactiveren.