ナノ医療および生物療法発見ジャーナル
オープンアクセス
ISSN: 2155-983X
ISSN: 2155-983X
マイサー・アル・モハメダウィ
多剤耐性菌の有害な副作用を軽減するための初期の取り組みがなされ、抗生物質送達用の新しいクラスの抗菌ナノ粒子（NP）とナノサイズキャリアが開発されました。目的：この研究は、ポリ（ε-カプロラクトン）（PCL）ナノ粒子内にカプセル化されたアモキシシリンの生理化学的特性、in vitro薬剤放出、バイオフィルム形成および抗菌特性の評価に焦点を当てていました。方法：アモキシシリン（AMX）ナノ粒子は、さまざまな濃度のポリカプロラクトン（PCL）とポリビニルアルコール（PVA）を使用して、エマルジョン溶媒蒸発法を使用して調製されました。その後、これらのナノ粒子は、データ分析の平均と標準誤差を使用して、抗菌活性とバイオフィルム阻害活性について特性評価されました。結果：PCL濃度の増加により、捕捉効率（EE％）が83.3％に増加することがわかりました。一方、PVA 濃度の増加は EE% の減少とナノ粒子サイズの増加をもたらしました。ポリマー濃度の上昇に伴い、実用収率のパーセンテージは 80.2% に向上しました。MNP、CS コーティング AMX、および AMX-PCL-NP ナノ粒子のフーリエ変換赤外スペクトル データを比較し、AMX および AMX-PCL-NP を充填したナノ粒子上の PCL コーティングを確認しました。さらに、ナノ粒子の抗菌活性は、グラム陽性 Staphylococcus aureus、グラム陰性 Pseudomonas aeruginosa、および Proteus mirabilis 細菌の両方に対する寒天拡散および増殖阻害アッセイを使用して測定されました。さらに、10 µg/ml は、Staphylococcus aureus 細菌におけるバイオフィルム形成を阻害する AMX-PCL-NP ナノ粒子の最小阻害濃度でした。結論：このように、この研究は、細菌の増殖を抑制し、阻害することができる新しいβ-ラクタム抗菌ナノキャリアシステムを提示し、それが多くの治療に有望なツールとなることを示している。
医療用途。材料科学者の間では、従来の経口抗生物質療法の副作用や、バイオインプラントが関与する場合の関連する手術部位感染 (SSI) を軽減するために、インプラント可能なバイオマテリアルに抗菌特性を与えることへの関心が高まっています。したがって、インプラントは、その主な機能を果たすことに加えて、細菌バイオフィルムの形成を防ぐのにも役立ち、放出された抗菌剤は細菌を殺したり、細菌の増殖を阻害したりして、SSI の可能性を軽減します。これにより、胃の酸性 pH での薬剤の安定性が低い、粘液層を介した抗生物質の浸透性が低い、または従来のカプセルまたは錠剤の剤形で経口投与した後、感染部位で治療濃度以下の抗生物質が利用可能であることに起因する可能性のある単一の抗生物質療法の失敗を克服するのに役立ちます。これらすべての問題は、ナノ粒子に表面修飾を追加して、薬剤を感染部位に局在させ、望ましい殺菌濃度を達成できる抗生物質送達システムを準備することで、科学研究者を刺激します。ポリマーナノ粒子のサイズや表面特性などの物理化学的特性を最適に変更することで、生体内分布パラメータを調整することができます。薬物の生体内分布を広くし、網内系細胞とは異なる特定の部位に到達できる薬物送達システム用のナノ粒子を設計する場合、クッファー細胞または単核食作用系 (MPS) 内の他の食作用細胞集団によるエンドサイトーシスによる取り込みによって、薬物を充填したナノ粒子が血液から除去されるのを避ける必要があります。
さらに、特に、細胞内への薬物送達と治療効果を高めるために、安定性と持続放出を高めるためにポリマーナノ粒子（NP）にさらなる努力が注がれました。
細胞質内受容体へのナノ粒子の送達は、薬剤の送達に効果的です。例えば、Sahoo らは、持続的な細胞内送達によって乳がん細胞株に対するパクリタキセルの効能を高めることを報告しました。別の研究では、インドメタシンをナノカプセル化した場合の神経膠腫細胞株に対する細胞毒性効果の改善も示されました。これらの例以外にも、ナノ粒子ベースの送達システムは、特定の組織、細胞、および/または細胞内区画を標的とするように設計することもできます。生分解性ポリマー NP は、薬物送達研究の注目分野です。抗生物質の放出および分布プロファイルを変更するために使用され、効果的な送達を改善し、毒性効果を低下させます。
抗菌薬、すなわちアンピシリンおよびアモキシシリンが 溶液重合によってポリ（無水物-アミド）の無水物およびアミド結合骨格に化学的に組み込まれた生分解性抗菌性ポリマーは、医療機器や制御された加水分解などに関連する感染を局所的に予防するように設計されました。
ポリマーの生体外分解による生物活性生成物の測定と、グラム陰性菌（大腸菌）とグラム陽性菌（黄色ブドウ球菌）を用いた抗菌特性の検査を行いました。本研究の目的は、生体外薬物放出分析において、外科用縫合糸や薬物送達デバイスなどの生物医学用途の生分解性ポリマーとして広く使用されている PCL ポリマーでカプセル化されたアモキシシリン抗生物質と、乳化キャッピング剤としてのポリビニルアルコールの抗菌活性をテストすることに焦点を当てました。