Lichen Yin等由中國國家自然科學基金、蘇州納米科技協同創新中心、111計劃、蘇州納米技術與生物醫學重點實驗室和碳基功能材料與器件聯合國際實驗室資助。使用北京元森凱德生物技術有限公司（YSKD）研制的小動物霧化吸入給藥裝置，關于一種新型吸入式免疫抗菌劑（IMAMs）的研究，用于治療慢性阻塞性肺病（COPD），標題是《Inhaled immunoantimicrobials for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease》，發表在《Science Advances》10, eabd7904 (2024) 7 February 2024,
 
本文提供了一種新的治療COPD的方法，通過結合抗菌和免疫調節策略，為COPD的管理提供了新的視角。  
1. 研究背景：
   - COPD是一種全球性健康問題，導致超過300萬人死亡。
   - 吸煙是COPD的主要病因，導致肺組織損傷和免疫抑制，引起持續炎癥。
   - 細菌感染引起的急性加重期會進一步導致炎癥和氣道損傷。
 
2. IMAMs的開發：
   - 研究人員開發了一種能夠穿透粘液和生物膜的免疫抗菌劑（IMAMs），用于COPD的抗菌治療和促進炎癥解決。
   - IMAMs由頭孢他啶（CAZ）包裹的空心介孔二氧化硅納米顆粒（HMSNs）和可變電荷/構象的多肽構成。
 
3. IMAMs的工作原理：
   - 多肽在中性pH下帶有負電荷，形成隨機卷曲構象，掩蓋HMSNs的孔隙，防止抗生素泄漏。
   - 在酸性生物膜中，多肽轉變為帶正電荷的剛性α-螺旋，增強生物膜保留，揭開孔隙釋放CAZ。
   - 多肽還能破壞細菌膜和清除細菌DNA，作為CAZ的輔助劑，根除肺部定植細菌，并抑制TLR9激活，促進炎癥解決。
 
4. 實驗結果：
   - IMAMs在體外和體內實驗中顯示出高效的粘液和生物膜穿透能力。
   - IMAMs在酸性環境中能夠響應性地轉變結構，促進藥物釋放。
   - IMAMs在體外實驗中對多種細菌具有抗菌效果，并能協同CAZ提高殺菌效率。
   - IMAMs能夠清除細菌DNA，抑制免疫細胞激活，減少炎癥。
 
5. 體內實驗：
   - 在COPD小鼠模型中，IMAMs通過霧化給藥，顯著減少了肺部細菌數量，并改善了肺功能。
   - IMAMs還減少了炎癥細胞因子的產生，緩解了氧化應激，并促進了炎癥的解決。
 
6. 研究結論： IMAMs作為一種新型的吸入式治療策略，具有治療COPD的潛力，能夠同時清除細菌和緩解肺部炎癥。
 
北京元森凱德生物技術有限公司（YSKD）研制的小動物霧化吸入給藥裝置性能優點主要體現在以下幾個方面：
1）藥物起效快：通過肺部霧化吸入給藥，藥物能夠直接進入動物的呼吸道和肺部，無需經過消化系統和全身循環，從而迅速達到治療效果。
用藥量少：由于藥物直接作用于呼吸道和肺部，所需的藥物劑量相對較小，減少了藥物的使用量和潛在的副作用。
2）局部藥物濃度高：霧化吸入給藥能夠確保藥物在呼吸道和肺部形成較高的局部濃度，有利于更好地發揮藥效。
3）全身不良反應少：與傳統的口服藥物或注射藥物相比，霧化吸入給藥能夠減少藥物在全身其他部位的分布，降低全身不良反應的風險。
4）易于操作：小動物肺部氣管直接遞送裝置通常設計得較為簡潔易用，方便研究人員或獸醫進行操作。
5）高效輸送：小動物肺遞送裝置能夠高效地將藥物霧化成細小顆粒，提高藥物在呼吸道中的沉積率，從而增強治療效果。

附：北京元森凱德生物技術有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），簡稱元森凱德（YSKD），2013年成立于北京中關村科技園，是一家專業從事生命科學類實驗儀器研制、生產與銷售的科技創新型企業。服務毒理學、藥理學、免疫學、生物安全、大氣污染物、化學物質毒性鑒定、臨床前藥物開發與安全性評價、呼吸系統、環境與健康等領域。

用戶案例：中日醫院呼吸病學研究中心/中日友好臨床醫學研究所，北京中醫藥大學，中國藥科大學，沈陽藥科大學，復旦大學，浙江大學，四川大學，中南大學湘雅醫學院等
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