Merekayasa Semprotan Hidrogel Hirarkis Mikro-Nano untuk Terapi Cedera Paru Akut

Abstrak
Cedera paru akut (ALI) menimbulkan ancaman yang signifikan terhadap kesehatan manusia, namun perawatan khusus masih sulit dipahami. Meskipun ada upaya penelitian yang ekstensif, pengiriman obat ke paru-paru dan model praklinis yang andal merupakan tantangan utama. Untuk mengatasi masalah ini, hidrogel semprot hierarkis mikro-nano baru dikembangkan dengan kemampuan penargetan yang ditingkatkan untuk mengobati ALI. Hidrogel nanokomposit hierarkis dicirikan dengan mikro-nanostruktur yang teratur, yang terdiri dari hidrogel semprot dan nanopartikel astaxanthin (ASX-NP). Astaxanthin, bahan aktif alami yang berasal dari alga, dienkapsulasi nano untuk menghasilkan ASX-NP, yang secara signifikan meningkatkan bioavailabilitas. ASX-NP ditemukan secara efisien menargetkan mitokondria dan secara signifikan meredakan respons inflamasi dalam model inflamasi berbasis organoid paru-paru manusia dengan menurunkan jalur terkait stres oksidatif dan peradangan dan meningkatkan metabolisme energi mitokondria. Pada tikus ALI, hidrogel semprot melekat pada mukosa trakea dan dengan cepat melepaskan ASX-NP saat terhirup. ASX-NP yang dilepaskan diendositosis untuk meredakan peradangan dan mempercepat pemulihan ALI. Temuan ini menunjukkan bahwa sistem hidrogel hierarkis ini menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk pengobatan ALI, dan dapat memperluas aplikasi organoid manusia dalam pemodelan penyakit dan penemuan obat.