バイオフィルムを突き破り、抗生物質を効果的に局所投与するマイクロニードルを開発

バイオフィルムを突き破り、抗生物質を効果的に局所投与するマイクロニードルの開発健康

パデュー大学のエンジニアが開発した特許出願中の発明は、糖尿病性足潰瘍に苦しむ何百万人もの人々の生活の質を向上させる可能性があります。

パデュー大学材料工学部のRahim Rahimi助教授は、慢性的に治癒しない傷口に存在する物理化学的な細菌のバイオフィルムを克服し、酸素と殺菌剤を同時に供給できる柔軟なポリマー複合体マイクロニードルアレイを開発しました。この成果は、ACS Applied Bio Materialsに掲載されました。本発明に関する動画は、Purdue EngineeringのYouTubeチャンネルで公開されています。

Flexible microneedles for treatment of wound biofilm infections

Rahimi氏は、「バイオフィルム1バイオフィルムは、固体や液体の表面に付着した微生物が形成する生物膜。菌膜とも言う。がシールドの役割を果たし、抗生物質が感染した細胞や組織に到達するのを妨げています。このマイクロニードルがシールドを突き破ると、下にある液体を吸収して溶解し、抗生物質を潰瘍化した細胞や組織に直接届けることができるのです。」

Rahimi氏によると、バイオフィルムを回避するための従来の方法は、医師がバイオフィルムを剥がすことですが、これは患者にとって苦痛であり、不健康な組織と健康な組織を区別することができません。

「マイクロニードルは、足の神経終末に触れるほどの長さではないので、痛みはありません。今回発表された研究では、豚の創傷モデルを用いてマイクロニードルを評価しました。5分以内にマイクロニードルが溶解し、抗生物質が投与され、パッチが除去されました。」と述べています。

開発されたマイクロニードル

Rahim Rahimi氏が開発した柔軟な生分解性マイクロニードルアレイには、過酸化カルシウムが含まれています。このマイクロニードルは、傷のバイオフィルム層を突き破り、薬を投与して組織に酸素を供給し、傷のバイオフィルム感染を効果的に根絶します。©Purdue University/Vincent Walter

感染した潰瘍を適切に処置しないと、菌血症や敗血症を引き起こす可能性があります。その結果、慢性的な傷は手足の切断の重要な原因の一つとなっています。

マイクロニードルを概念実証の段階を超えて開発するための次のステップは、ヒト試験を行うパートナーを見つけることです。Rahimi氏は、この技術革新をパデュー研究財団のOffice of Technology Commercializationに開示しました。OTCは、この知的財産に関する特許を出願しています。この技術革新はライセンス可能です。

Published by Purdue University. Ian Woodhouse et al, Flexible Microneedle Array Patch for Chronic Wound Oxygenation and Biofilm Eradication, ACS Applied Bio Materials (2021). DOI: 10.1021/acsabm.1c00087
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