Группа ученых под руководством Ямина Чжана, доктора философии, и Колина Франца, доктора медицинских наук, из лаборатории Ширли Райан AbilityLab и Джона Роджерса, доктора философии из Северо-Западного университета, разработала новую технологию с потенциалом изменить будущее доставки лекарств.

Разработанное устройство представляет собой первую имплантируемую систему доставки лекарств , которая срабатывает от внешних источников света разной длины волны, а не от электроники. Он также является первым, который рассасывается организмом (избегая хирургического извлечения), но при этом позволяет оператору (например, врачу, медсестре или пациенту) осуществлять активный контроль и программирование. Исследование, освещающее устройство, было опубликовано сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«Эта технология представляет собой прорыв в устранении недостатков существующих систем доставки лекарств, который может иметь важные и широкие последствия для всего, от эпидемии опиоидов до того, как точно доставляется лечение рака», — сказал Колин Франц, доктор медицинских наук, врач. ученый из Ширли Райан AbilityLab.

Современные имплантируемые системы доставки лекарств используются для лечения заболеваний , начиная от хронической боли и мышечной спастичности и заканчивая раком и диабетом. Пассивные системы обеспечивают постепенное высвобождение лекарств и не требуют извлечения в конце их использования, но они не могут активно контролироваться пользователем (например, отключать, увеличивать или уменьшать подачу лекарств). И наоборот, активные системы, которые позволяют программируемое высвобождение лекарств, требуют источников питания и электронных компонентов и, в конечном итоге, требуют повторной операции по извлечению устройства.

Чтобы проверить эту новую технологию , исследователи хирургическим путем имплантировали ее в правый седалищный нерв отдельных крыс. Каждое устройство содержало три резервуара с лекарствами, заполненными лидокаином, обычным лекарством, блокирующим нервную боль. Затем над местами имплантации были размещены три светодиода, чтобы вызвать высвобождение лекарства. Последующие испытания показали заметное облегчение боли у крыс. Кроме того, исследователи смогли добиться различных схем облегчения боли в зависимости от последовательности цветов светодиодов.

«Мы обнаружили, что этот подход является эффективной, безопасной и не вызывающей привыкания альтернативой системно доставляемым обезболивающим», — сказал Джон Роджерс из Северо-Западного университета, доктор философии. «Кроме того, его можно масштабировать. Хотя мы использовали комбинацию из трех светодиодов в нашем испытательном испытании концепции, в будущем мы потенциально можем увеличить его до 30 различных длин волн светодиодов, предлагая гораздо больше программ для облегчения боли».

В будущих исследованиях научная группа рассмотрит различные элементы безопасности, прежде чем запрашивать разрешение Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA) для клинических испытаний на людях.

«Эта технология имеет множество многообещающих применений в реабилитационной медицине и за ее пределами, а сотрудничество между врачами, учеными-материаловедами и инженерами-биомедиками из лаборатории Shirley Ryan AbilityLab и Северо-Западного университета быстро ускоряет клинически значимые открытия», — сказал доктор Франц, который также является доцентом. физической медицины и реабилитации и неврологии в Северо-Западном университете Медицинской школы Файнберга.