Вони роблять моделі штучного слизу, щоб знайти текстури, які легко вигнати у хворих людей

Штучний слиз, що відшаровується від такої поверхні, як лабораторія дихальних шляхів

слиз

В Університеті Північної Кароліни є завод соплів. Як штаб «Розбійників привидів», це місце, де не складно побачити, як з металевих коробок виливаються в’язкі речовини, які, однак, можуть врятувати життя.

Для здорових людей слиз - союзник. Він затримує потенційних патогенів, тому дихальні шляхи можуть відправляти неприємних помилок, перш ніж вони завдадуть шкоди нашим легеням. Але для людей з такими захворюваннями, як муковісцидоз (ХФ) та хронічна обструктивна хвороба легень (ХОЗЛ), слиз може стати занадто густою і липкою; кашлю недостатньо для очищення дихальних шляхів. Інфекції розвиваються, що призводить до серйозних хронічних захворювань та передчасної смерті.

Зараз вперше в Медичній школі UNC та Університеті Дьюка вони показали, чому кашель часто не може відокремити слиз і відокремити його від оболонки дихальних шляхів. І вони показали, як зробити слиз рідшим і менш клейким, щоб кашель став терапевтичним засобом.

Марк Деревич Машина для виготовлення синтетичних соплів

Це відкриття, опубліковане в «Трудах Національної академії наук», допомагає пояснити, як муковісцидоз пошкоджує легені з часом, і підкреслює важливість терапії, яка досить сильно змінює слиз, щоб негайно полегшити людей з цією недугою. Поєднавши ряд наукових дисциплін - від клітинної біології до матеріалознавства - дослідники створили найбільш реалістичну на сьогодні експериментальну систему для перевірки механічних властивостей слизу при захворюваннях дихальних шляхів, включаючи ХОЗЛ та астму. світ.

"Інструменти, розроблені в цьому дослідженні, допоможуть нам протестувати стратегії для поліпшення очищення слизу при декількох основних захворюваннях, при яких кліренс не вдається", - говорить провідний автор Брайан Баттон з Центру лікування та муковісцидозу UNC.

Провідний автор Майкл Рубінштейн, професор кафедри машинобудування та матеріалознавства Університету Дьюка, пояснює, що вони вимірювали "адгезійні сили, які зв'язують слиз з оболонкою дихальних шляхів, і когезійні сили, які утримують слиз. Ми виявили кілька речовин, які показати обіцянку щодо зменшення міцності адгезивної та когезійної взаємодій слизу ».

У здорових людей слиз становить 98% води. Він охоплює дихальні шляхи, щоб затримати частинки, включаючи бактерії та інші мікроби, до того, як вони потраплять у легені. Менше 1% звичайної слизу складається з довгих, липких ланцюгоподібних білків, званих муцинами, які надають їй гелеподібні властивості. Муковісцидоз, хронічний бронхіт та інші «слизово-обструктивні» хвороби мають більш в’язкий і еластичний слиз, ніж звичайний, майже як желе, оскільки він завантажений муцинами. Він може досягати 10%, а кількість води зменшується до 79%. Хоча слиз при муковісцидозі все ще в основному є водою, навіть незначні зміни вмісту слизу можуть мати різкі наслідки для в'язкопружності слизу.