Lichen Yin等由中国国家自然科学基金、苏州纳米科技协同创新中心、111计划、苏州纳米技术与生物医学重点实验室和碳基功能材料与器件联合国际实验室资助。使用北京元森凯德生物技术有限公司（YSKD）研制的小动物雾化吸入给药装置，关于一种新型吸入式免疫抗菌剂（IMAMs）的研究，用于治疗慢性阻塞性肺病（COPD），标题是《Inhaled immunoantimicrobials for the treatment of chronic obstructive pulmonary disease》，发表在《Science Advances》10, eabd7904 (2024) 7 February 2024,
本文提供了一种新的治疗COPD的方法，通过结合抗菌和免疫调节策略，为COPD的管理提供了新的视角。
1. 研究背景：
- COPD是一种全球性健康问题，导致超过300万人死亡。
- 吸烟是COPD的主要病因，导致肺组织损伤和免疫抑制，引起持续炎症。
- 细菌感染引起的急性加重期会进一步导致炎症和气道损伤。
2. IMAMs的开发：
- 研究人员开发了一种能够穿透粘液和生物膜的免疫抗菌剂（IMAMs），用于COPD的抗菌治疗和促进炎症解决。
- IMAMs由头孢他啶（CAZ）包裹的空心介孔二氧化硅纳米颗粒（HMSNs）和可变电荷/构象的多肽构成。
3. IMAMs的工作原理：
- 多肽在中性pH下带有负电荷，形成随机卷曲构象，掩盖HMSNs的孔隙，防止抗生素泄漏。
- 在酸性生物膜中，多肽转变为带正电荷的刚性α-螺旋，增强生物膜保留，揭开孔隙释放CAZ。
- 多肽还能破坏细菌膜和清除细菌DNA，作为CAZ的辅助剂，genchu肺部定植细菌，并抑制TLR9激活，促进炎症解决。
4. 实验结果：
- IMAMs在体外和体内实验中显示出高效的粘液和生物膜穿透能力。
- IMAMs在酸性环境中能够响应性地转变结构，促进药物释放。
- IMAMs在体外实验中对多种细菌具有抗菌效果，并能协同CAZ提高杀菌效率。
- IMAMs能够清除细菌DNA，抑制免疫细胞激活，减少炎症。
5. 体内实验：
- 在COPD小鼠模型中，IMAMs通过雾化给药，显著减少了肺部细菌数量，并改善了肺功能。
- IMAMs还减少了炎症细胞因子的产生，缓解了氧化应激，并促进了炎症的解决。
6. 研究结论： IMAMs作为一种新型的吸入式治疗策略，具有治疗COPD的潜力，能够同时清除细菌和缓解肺部炎症。
北京元森凯德生物技术有限公司（YSKD）研制的小动物雾化吸入给药装置性能优点主要体现在以下几个方面：
1）药物起效快：通过肺部雾化吸入给药，药物能够直接进入动物的呼吸道和肺部，无需经过消化系统和全身循环，从而迅速达到治疗效果。
用药量少：由于药物直接作用于呼吸道和肺部，所需的药物剂量相对较小，减少了药物的使用量和潜在的副作用。
2）局部药物浓度高：雾化吸入给药能够确保药物在呼吸道和肺部形成较高的局部浓度，有利于更好地发挥药效。
3）全身不良反应少：与传统的口服药物或注射药物相比，雾化吸入给药能够减少药物在全身其他部位的分布，降低全身不良反应的风险。
4）易于操作：小动物肺部气管直接递送装置通常设计得较为简洁易用，方便研究人员或兽医进行操作。
5）高效输送：小动物肺递送装置能够高效地将药物雾化成细小颗粒，提高药物在呼吸道中的沉积率，从而增强治疗效果。
附：北京元森凯德生物技术有限公司（BEIJING YSKD BIO-TECHNOLOGY CO.,LTD），简称元森凯德（YSKD），2013年成立于北京中关村科技园，是一家专业从事生命科学类实验仪器研制、生产与销售的科技创新型企业。服务毒理学、药理学、免疫学、生物安全、大气污染物、化学物质毒性鉴定、临床前药物开发与安全性评价、呼吸系统、环境与健康等领域。
用户案例：中日医院呼吸病学研究中心/中日友好临床医学研究所，北京中医药大学，中国药科大学，沈阳药科大学，复旦大学，浙江大学，四川大学，中南大学湘雅医学院等
