Johns Hopkinsin tutkijat suunnittelevat pieniä,

tähtimuotoiset mikrolaitteet lääkkeiden toimittamiseen Innoittamana loismato, joka kaivaa terävät hampaansa isäntänsä suolistoon, Johns Hopkinsin tutkijat ovat suunnitelleet pieniä, tähtimuotoiset mikrolaitteet, jotka voivat tarttua suolen limakalvoon ja vapauttaa lääkkeitä kehoon.

David Gracias, Ph.D., professori Johns Hopkinsin yliopiston Whiting School of Engineeringissa, ja Johns Hopkinsin gastroenterologi Florin M.Selaru, M.D., Johns Hopkinsin tulehduksellisen suolistosairauskeskuksen johtaja, johti tutkijaryhmää ja biolääketieteen insinöörejä, jotka suunnittelivat ja testasivat muotoa muuttavia mikrolaitteita, jotka jäljittelevät tapaa, jolla loinen koukamato kiinnittyy organismin suolistoon.

Valmistettu metallista ja ohuesta, muotoa muuttava kalvo ja päällystetty lämpöherkällä parafiinivahalla, "nappaajat, "kukin suunnilleen pölytäplän kokoinen, voi kantaa mitä tahansa lääkettä ja vapauttaa sen vähitellen kehoon.

Ryhmä julkaisi eläinkokeiden tulokset tällä viikolla Science Advances -lehden kannessa.

Lääkkeen asteittainen tai pitkittynyt vapautuminen on pitkään haettu tavoite lääketieteessä. Selaru selittää, että pitkävaikutteisten lääkkeiden ongelma on se, että ne kulkevat usein kokonaan ruoansulatuskanavan läpi ennen kuin he ovat lopettaneet lääkkeensä.

"Normaali supistuminen ja ruoansulatuskanavan lihasten rentoutuminen tekevät mahdottomaksi, että pitkävaikutteiset lääkkeet pysyvät suolistossa riittävän kauan, jotta potilas voi saada koko annoksen, Selaru sanoo, joka on tehnyt yhteistyötä Graciasin kanssa yli 10 vuotta. "Olemme pyrkineet ratkaisemaan tämän ongelman suunnittelemalla nämä pienet lääkekantajat, jotka voivat itsenäisesti tarttua suoliston limakalvoon ja pitää lääkekuormituksen maha -suolikanavassa halutun ajan."

Tuhannet tartuntalaitteet voidaan sijoittaa ruoansulatuskanavaan. Kun tarttujien parafiinipinnoite saavuttaa kehon sisälämpötilan, laitteet sulkeutuvat itsenäisesti ja kiinnittyvät paksusuolen seinämään. Sulkeminen aiheuttaa pienen, kuusisakaraiset laitteet kaivaa limakalvoon ja pysyvät kiinni paksusuolessa, jossa ne säilytetään ja vapauttavat lääkkeiden hyötykuormat vähitellen kehoon. Lopulta, tarttumattomat menettävät otteensa kudokseen ja poistuvat suolistosta ruoansulatuskanavan normaalin lihasten toiminnan kautta.

Gracias panee merkille biolääketieteellisen tekniikan kehityksen viime vuosina.

Olemme nähneet dynaamisen, mikrovalmisteiset älylaitteet, joita voidaan ohjata sähkö- tai kemiallisilla signaaleilla. Mutta nämä kahvat ovat niin pieniä, että paristot, antennit ja muut osat eivät sovi niihin. ”

David Gracias, Ph.D., Professori, Johns Hopkinsin yliopiston Whitingin teknillinen koulu

Theragrippers, sanoo Gracias, älä luota sähköön, langattomat signaalit tai ulkoiset ohjaimet. "Sen sijaan, ne toimivat kuin pienet, puristetut jouset, joissa laitteissa on lämpötilan aiheuttama pinnoite, joka vapauttaa varastoidun energian itsenäisesti kehon lämpötilassa. ”

Johns Hopkinsin tutkijat valmistivat laitteet noin 6, 000 tarttinta 3 tuuman piikiekkoa kohti. Eläinkokeissaan he latasivat kipua lievittävän lääkkeen tarttujiin. Tutkijoiden tutkimukset osoittivat, että eläimillä, joille tartuntalaitteita annettiin, oli korkeampia kipulääkettä sisältäviä konsentraatteja verivirroissaan kuin kontrolliryhmässä. Lääke pysyi koehenkilöiden järjestelmissä lähes 12 tuntia verrattuna kahteen tuntiin kontrolliryhmässä.

• Asiantuntijat julkaisivat endoskoopille uusia ohjeita paksusuolen vaurioiden arvioimiseksi
• Tutkijat tutkivat suoliston mikrobien roolia lapsuuden keliakiassa