Те правят модели на изкуствена слуз, за ​​да намерят текстури, които лесно се изхвърлят при болни хора

Изкуствена слуз, отделена от повърхност като лабораторията на дихателните пътища

идеалната

В Университета на Северна Каролина има фабрика за сополи. Подобно на седалището на Ghostbusters, това е място, където не е трудно да се види как се изсипват вискозни вещества от метални кутии, които въпреки това могат да спасят живота.

За здравите хора слузът е съюзник. Той улавя потенциални патогени, така че дихателните пътища могат да изпращат неприятни бъгове, преди да причинят увреждане на белите ни дробове. Но за хора със състояния като муковисцидоза (CF) и хронична обструктивна белодробна болест (ХОББ), слузта може да стане твърде гъста и лепкава; кашлицата не е достатъчна за прочистване на дихателните пътища. Развиват се инфекции, водещи до сериозни хронични заболявания и преждевременна смърт.

Сега за първи път в Медицинското училище на UNC и Университета Дюк те показаха защо кашлицата често не може да отдели слузта и да я отдели от лигавицата на дихателните пътища. И те показаха как да направят слузта по-тънка и по-малко лепкава, така че кашлицата да се превърне в терапевтично средство.

Марк Деревич Машина за синтетични сополи

Откритието, публикувано в Proceedings of the National Academy of Sciences, помага да се обясни как муковисцидозата уврежда белите дробове с времето и подчертава значението на терапиите, които нарушават слузта достатъчно, за да осигурят незабавно облекчение на хората с това заболяване. Чрез комбиниране на редица научни дисциплини от клетъчната биология до материалознанието, изследователите създадоха най-реалистичната експериментална система до момента за тестване на механичните свойства на слузта при заболявания на дихателните пътища, включително ХОББ и астма, засягащи милиони хора по света.

„Инструментите, разработени в това проучване, ще ни помогнат да тестваме стратегии за подобряване на клирънса на слуз при няколко основни заболявания, при които клирънсът не успее“, казва водещият автор Брайън Бътън от Центъра за изследване и лечение на муковисцидоза на UNC.

Водещият автор Майкъл Рубинщайн, професор в катедрата по машиностроене и материалознание в университета Дюк, обяснява, че те са измерили "адхезивните сили, които свързват слузта с лигавицата на дихателните пътища и кохезионните сили, които задържат слуз. Идентифицирахме няколко агента, които показват обещание за намаляване на силата на адхезивните и кохезионни взаимодействия на слуз ».

При здрави хора слузът е 98% вода. Той покрива дихателните пътища, за да улавя частици, включително бактерии и други микроби, преди те да достигнат белите дробове. По-малко от 1% обикновена слуз се състои от дълги, лепкави, верижноподобни протеини, наречени муцини, които му придават геловидните свойства. Кистозната фиброза, хроничният бронхит и други „мукообструктивни“ заболявания представляват по-вискозна и еластична слуз от нормалното, почти като желе, тъй като е заредена с муцини. Той може да достигне 10%, а количеството вода намалява до 79%. Въпреки че слузът при муковисцидоза все още е предимно вода, дори малки промени в съдържанието на слуз могат да имат драстични ефекти върху вискоеластичността на слузта.