Doorbraak: Niet-invasieve kleefstof kan aan maagslijmvlies kleven en medicijnen inwendig toedienen

Onderzoekers hebben een nieuw mechanisch hechtsysteem ontworpen dat het krachtige zuigorgaan van de remora, of zuigvis, nabootst. Het systeem, beschreven in het tijdschrift Nature, kan dagen of weken aan zachte, gladde oppervlakken blijven kleven, een doorbraak die een grote uitdaging op het gebied van bijvoorbeeld geneeskunde en milieuwetenschap oplost.

Het door MIT geleide team ontwikkelde het apparaat, MUSAS (Mechanical Underwater Soft Adhesion System) genaamd, door de unieke anatomie van de remora te kopiëren. Het combineert een hoofdzuigschijf met rijen kleinere compartimenten voor het grijpen van oneffen oppervlakken. De belangrijkste innovatie van het systeem is een set piepkleine micronaalden gemaakt van een vormherstellende legering. Wanneer deze naalden aan lichaamstemperatuur worden blootgesteld, grijpen ze zachtjes in elkaar met weefsel, waardoor een sterke en betrouwbare hechting ontstaat die niet los kan raken.

Deze technologie kan een revolutie betekenen voor de toediening van medicijnen. In dierproeven hechtte het apparaat zich met succes aan het maagslijmvlies om een week lang het HIV-medicijn cabotegravir langdurig af te geven, wat ooit een alternatief zou kunnen zijn voor dagelijkse pillen of frequente injecties. De onderzoekers toonden ook aan dat het RNA-medicijnen rechtstreeks in het weefsel van het maagslijmvlies kan afgeven, waardoor het probleem van vertering wordt vermeden voordat het doelgebied wordt bereikt.

Het apparaat is ook veelbelovend als diagnostisch hulpmiddel. Uitgerust met een impedantiesensor kon het in een diermodel aan de slokdarm blijven kleven en controleren op gastro-oesofageale refluxziekte (GERD). Dit zou een veel comfortabeler alternatief kunnen zijn voor de huidige GERD-sensoren, waarvoor een buisje door de neus of mond van de patiënt moet worden geplaatst.

Het team demonstreerde het potentieel van het apparaat voor dier- en milieuwetenschappen. Ze bevestigden met succes een temperatuursensor aan een levende vis, waardoor ze de watertemperatuur nauwkeurig konden controleren terwijl de vis met hoge snelheid zwom. De onderzoekers zijn nu van plan om het platform te optimaliseren voor andere toepassingen, waaronder het toedienen van vaccins in klinische omgevingen.