Kluczowe wnioski:

  • Nowy biomateriał 3D-BioHybrid-DOX/SPEP uwalnia tlen, probiotyki oraz lek przeciwnowotworowy doksorubicynę w odpowiedzi na kwaśne środowisko.
  • System zapewnia uwalnianie tlenu i leku przez okres 14 dni, jednocześnie wspierając żywotność probiotyków.
  • Probiotyki wytwarzają krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe, takie jak kwas masłowy, co zmniejsza toksyczne działanie leku.
  • W warunkach niedotlenienia żywotność komórek zdrowych jest około dwa razy wyższa niż komórek nowotworowych po 1 i 7 dniach.

Problem niedotlenienia w tkankach nowotworowych

Wiele nowotworów charakteryzuje się niskim poziomem tlenu, co utrudnia skuteczne leczenie. Dotychczas opracowano różne materiały dostarczające tlen, jednak rzadko łączono je z probiotykami i chemioterapią. Nowe podejście ma na celu jednoczesne zmniejszenie niedotlenienia oraz wzmocnienie działania leków przeciwnowotworowych.

Charakterystyka biomateriału 3D-BioHybrid-DOX/SPEP

Badacze stworzyli trójwymiarowy, wydrukowany biomateriał wzbogacony o probiotyki. Materiał ten uwalnia tlen, żywe kultury bakterii probiotycznych oraz doksorubicynę w sposób kontrolowany przez pH. Uwalnianie leku następuje szczególnie w środowisku o odczynie kwaśnym, typowym dla tkanek nowotworowych.

Uwalnianie substancji czynnych w czasie

System zapewnia stałe dostarczanie tlenu oraz leku przez 14 dni. W pierwszych dniach inkubacji wykryto uwalnianie krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, w tym kwasu masłowego. Obecność tlenu wspiera przeżywalność probiotyków i ogranicza szkodliwe działanie doksorubicyny na zdrowe komórki.

Wyniki badań nad żywotnością probiotyków

Testy CFU potwierdziły, że biomateriał utrzymuje żywotność bakterii probiotycznych zarówno po jednym, jak i po siedmiu dniach. Dzięki temu probiotyki mogą nadal pełnić swoją funkcję wspomagającą w trakcie terapii. Jednocześnie materiał chroni je przed negatywnym wpływem leku cytostatycznego.

Porównanie wpływu na komórki zdrowe i nowotworowe

W warunkach laboratoryjnych w niskim stężeniu tlenu żywotność komórek zdrowych była około dwukrotnie wyższa niż komórek rakowych po jednym i siedmiu dniach. Efekt ten wynika z jednoczesnego działania tlenu, doksorubicyny oraz probiotyków. Takie podejście może w przyszłości ograniczyć uszkodzenia zdrowych tkanek podczas leczenia zaawansowanych nowotworów.

Sprawdź również:  Użycie środków poprawiających funkcje poznawcze wśród przyszłych lekarzy w Jordanii

Źródło: Oryginalny artykuł