Ученые создали крошечные устройства для доставки лекарств в кишечник

04.11.2020 14:04

Ученые создали крошечные устройства для доставки лекарств в кишечник

Вдохновленные паразитическим червем, который впивается своими острыми зубами в кишечник хозяина, исследователи из Университета Джона Хопкинса разработали крошечные звездообразные микроприборы, которые могут прикрепляться к слизистой оболочке кишечника и выделять лекарства в организм.

Дэвид Грасиас, доктор философии, профессор инженерной школы Уайтинга Университета Джона Хопкинса и гастроэнтеролог Флорин М. Селару, доктор медицины, директор Центра воспалительных заболеваний кишечника, возглавили группу исследователей и биомедицинских инженеров, которые разработали и протестировали изменяющие форму микроустройства. которые имитируют то, как паразитический анкилостомоз прикрепляется к кишечнику организма.

Изготовленные из металла и тонкой меняющей форму пленки и покрытые термочувствительным парафином, "террагрипперы", каждая размером примерно с пылинку, потенциально могут переносить любое лекарство и постепенно высвобождать его в организм.

На этой неделе команда опубликовала результаты исследования на животных.

Постепенное или продолжительное высвобождение лекарства - долгожданная цель медицины. Селару объясняет, что проблема с лекарствами с пролонгированным высвобождением заключается в том, что они часто полностью проходят через желудочно-кишечный тракт, прежде чем закончили отпуск лекарства.

"Нормальное сокращение и расслабление мышц желудочно-кишечного тракта не позволяет лекарствам с пролонгированным высвобождением оставаться в кишечнике достаточно долго, чтобы пациент мог получить полную дозу", - говорит Селару, который сотрудничал с Грасиасом более 10 лет. "Мы работали над решением этой проблемы, создавая эти небольшие носители для лекарств, которые могут автономно фиксироваться на слизистой оболочке кишечника и удерживать лекарственную нагрузку в желудочно-кишечном тракте в течение желаемого периода времени".

Тысячи устройств могут быть задействованы в желудочно-кишечном тракте. Когда парафиновый воск на захватах достигает температуры внутри тела, устройства автоматически закрываются и зажимаются на стенке толстой кишки. Закрывающее действие заставляет крошечные шестиконечные устройства впиваться в слизистую оболочку и оставаться прикрепленными к толстой кишке, где они удерживаются и постепенно высвобождают свои лекарственные вещества в организм. В конце концов, захватчики теряют контроль над тканью и выводятся из кишечника в результате нормальной мышечной функции желудочно-кишечного тракта.

Грасиас отмечает достижения в области биомедицинской инженерии за последние годы.

"Мы стали свидетелями появления динамических микропроцессорных интеллектуальных устройств, которыми можно управлять с помощью электрических или химических сигналов", - говорит он. "Но эти захваты настолько малы, что на них не поместятся батареи, антенны и другие компоненты".

Террагрипперы, говорит Грасиас, не полагаются на электричество, беспроводные сигналы или внешние средства управления. "Вместо этого они действуют как маленькие сжатые пружины с терморегулирующим покрытием на устройствах, которые автономно высвобождают накопленную энергию при температуре тела".

Исследователи изготовили устройства, содержащие около 6000 терагрипперов на 3-дюймовую кремниевую пластину. В своих экспериментах на животных они загружали обезболивающее лекарство на захваты. Исследования исследователей показали, что животные, которым вводили террагрипперы, имели более высокие концентрации обезболивающего в кровотоке, чем контрольная группа. Препарат оставался в организме испытуемых почти 12 часов по сравнению с двумя часами в контрольной группе.

Напомним, ранее сообщалось, что медики создали таблетку с реактивным двигателем.

Источник

Редакция: | Карта сайта: XML | HTML | SM
2013-2020 © "МехКорпс — роботы и киборги". Все права защищены.