Международная группа ученых разработала имплантат для доставки лекарств без внешнего источника питания
Ученые Наньянского технологического университета в Сингапуре совместно с коллегами из Китая разработали имплантируемую систему для доставки лекарств (iDDS), которая работает не на внешнем источнике питания, а за счет движений тела, сообщает N+1 со ссылкой на отчет, опубликованный в Advanced Materials.
Систему длительного высвобождения лекарств имплантируют при некоторых хронически заболеваниях, например, сахарном диабете. Это обеспечивает равномерную концентрацию препарата в месте действия и исключает риск того, что лекарство не примут вовремя. Такие системы чаще всего работают на встроенных батареях, из-за чего прибор приходится заряжать через кожу или вынимать для подзарядки. Экспериментальные системы, которые работают на генераторах от вибрации органов или за счет биохимических реакций, пока достаточно громоздки и малопроизводительны, считают авторы исследования.
Ученые разработали экспериментальную систему iDDS, которая работает на трибоэлектрическом наногенераторе (Triboelectric Nanogenerator, TENG). Генераторы такого рода получают электричество за счет перевода окружающей механической энергии от колебаний или движений в энергию электрическую.
TENG в экспериментальной системе состоит из двух медных дисков, которые разделены слоем политетрафторэтилена — пластмассы, широко применяющейся в медицине благодаря биологической совместимости с организмом человека. Диски, играющие роль ротора и статора, вращаются за счет естественных движений тела.
Этот генератор подключен к электрическому насосу в резервуаре для лекарственного раствора, а сам насос представляет собой емкости с деионизированной водой. Когда на электроды поступает ток, вода разлагается на газообразные кислород и водород, которые раздувают емкости насоса и освобождают препарат через микротрубку. Пополнять такой резервуар можно с помощью обычного шприца с иглой.
Авторы исследования уже провели эксперимент на изолированном глазу свиньи. Они ввели микротрубку под белковую оболочку глаза и руками привели генератор в движение. Разработка позволила равномерно доставлять раствор в переднюю камеру глаза, что, в частности, необходимо при глаукоме. Скорость поступления раствора может составлять от 5,3 до 40 микролитров в минуту, в зависимости от скорости вращения.
По мнению авторов, это свидетельствует о действенности их методики. Для клинического применения устройство собираются доработать.
Ранее британская компания FabRx представила на конференции в Дубае Dubai Health Forum свою новую разработку — 3D-принтер, который позволяет на дому у пациентов печатать лекарства по их индивидуальному рецепту. Технология направлена, в основном, на лечение хронических заболеваний.