Американські науковці створили порошок для інгаляцій, який у бронхах та легенях перетворюється на шар захисного гідрогелю. Як показали досліди на тваринах, препарат перешкоджає проникненню патогенів, у тому числі коронавірусів, із вдихуваного повітря в клітини легень. Результати опубліковані в журналі Nature Materials.
Схематичне зображення застосування захисного порошку. Xuan Mei et al. / Nature Materials, 2023
З чого цей порошок?
Коронавірусна пандемія показала, як важливо мати ефективні засоби для протидії респіраторним інфекціям. І науковці Університету Північної Кароліни запропонували власний варіант — порошок для вдихання, який формуватиме у дихальних шляхах гідрогелевий шар, що слугуватиме бар’єром між патогенами, як-то вірусами, та клітинами. Вчені назвали засіб SHIELD (spherical hydrogel inhalation for enhanced lung defence).
Порошок складається з мікросфер розміром від одного до п’яти мікрометрів, утворених з поліакрилової кислоти, зв’язаної з безпечним естером, та желатину. При його вдиханні з інгалятора мікросфери прилипають до поверхні легень і під впливом вологи набухають більш ніж у десять разів, утворюючи єдиний шар гідрогелю, який не перешкоджає нормальній роботі дихальної системи, але є малопроникним для патогенів.
Наскільки виправдане використання такого порошку?
Досліди на мишах показали, що гідрогель після вдихання порошку залишається у дихальних шляхах протягом восьми годин, блокуючи проникнення вірусів у клітини на 75,8 відсотка, після чого починає виводитися.
У дослідах на приматах гриветах (Chlorocebus aethiops) з’ясувалося, що SHIELD також протидіє коронавірусу щонайменше двох штамів — оригінального і дельта варіантів. Тварини, яким перед зараженням за вісім годин провели інгаляцію, мали у 50-300 разів менше вірусне навантаження у крові, у порівнянні з контрольними гриветами. Контрольні примати також відрізнилися сильнішими ознаками запалення та вірусної пневмонії, зокрема фіброзом.
Автори планують створити версію SHIELD і з активними противірусними сполуками, тоді засіб може стати доповненням захисним маскам на обличчя або альтернативою, коли використання масок не бажане або неможливе, наприклад, під час їди, плавання, інтенсивних фізичних навантажень або для маленьких дітей.