ENGINEERINGNET.BE - Een onderzoeksgebied dat momenteel opkomt in de biogeneeskunde is het gebruik van gemotoriseerde deeltjes die medicijnen naar ziek weefsel verplaatsen.
Om goed te kunnen functioneren moeten deze deeltjes biocompatibel, biologisch afbreekbaar en klein genoeg zijn om te kunnen circuleren en te reizen naar de plaats waar ze nodig zijn.
Een internationaal onderzoeksteam heeft een nanomotor ontwikkeld die aan al deze eisen voldoet. Deze hybride structuur, die bestaat uit een organische buitenkant, stuwt zichzelf voort met behulp van een anorganisch nanodeeltje dat in de nanomotor is gesynthetiseerd en fungeert als een motor.
Het onderzoek werd geleid door TU Eindhoven. Andere projectpartners zijn het Institute for Bioengineering of Catalonia, de Chinese Soochow University en de Britse Swansea University.
De innovatieve hybride nanomotor bestaat uit een structuur die stomatocyte wordt genoemd, samengesteld uit poly(ethyleenglycol)-blok-poly(D,L-lactide) (PEG-PDLLA) bouwstenen, die geladen zijn met mangaandioxide, de motor voor de nanomotor.
De PEG-PDLLA blokcopolymeer-stomatocyten zijn komvormige structuren en hebben een binnenholte met een kleine opening naar de externe omgeving. Deze deeltjes kunnen een motor of brandstof in de holte opsluiten en beschermen.
Wanneer deze anorganische motor reageert met waterstofperoxide, ontstaan er nanobellen van zuurstof die uit de kleine opening van de stomatocyt worden uitgestoten en zo de structuur in de tegenovergestelde richting voortstuwen.
Waterstofperoxide, dat giftig is voor de cellen, komt veel voor in micro-omgevingen van tumoren. De stomatocyten zijn herbruikbaar als de motor in hun holte functioneel blijft, en de motor niet uit de opening ‘ontsnapt’ als hij niet in gebruik is.
De hybride structuur is biocompatibel en biologisch afbreekbaar, dankzij de organische buitenkant. Ook zijn de nanomotoren te gebruiken als multimodale platforms en is er de mogelijkheid om de deeltjes op afstand te besturen met externe signalen, zoals magnetische velden of licht.
