David Gracias, Ph.D., professor ved Johns Hopkins University Whiting School of Engineering, og gastroenterologen Johns Hopkins Florin M. Selaru, M.D., direktør for Johns Hopkins Inflammatory Towel Disease Center, ledet et team av forskere og biomedisinske ingeniører som designet og testet formendrende mikroenheter som etterligner måten den parasittiske krokormen fester seg til en organisms tarm.
Laget av metall og tynn, formendrende film og belagt i en varmefølsom parafinvoks, "terapere, "hver omtrent på størrelse med en støvflekk, potensielt kan bære et hvilket som helst stoff og slippe det gradvis ut i kroppen.
Teamet publiserte resultater fra en dyreforsøk denne uken som forsideartikkelen i tidsskriftet Science Advances.
Gradvis eller forlenget frigjøring av et stoff er et etterlengtet mål innen medisin. Selaru forklarer at et problem med medisiner med forlenget frigivelse er at de ofte kommer seg helt gjennom mage-tarmkanalen før de er ferdige med å utlevere medisinen.
"Normal innsnevring og avslapning av muskler i GI-kanalen gjør det umulig for medisiner med forlenget frigjøring å bli i tarmen lenge nok til at pasienten får hele dosen, Sier Selaru, som har samarbeidet med Gracias i mer enn 10 år. "Vi har jobbet med å løse dette problemet ved å designe disse små legemiddelbærerne som autonomt kan låse seg på tarmslimhinnen og holde stoffbelastningen inne i GI -kanalen i en ønsket tidsperiode."
Tusenvis av behandlere kan distribueres i GI -kanalen. Når parafinvoksbelegget på gripene når temperaturen inne i kroppen, enhetene lukkes autonomt og klemmes fast på tykktarmsveggen. Den avsluttende handlingen forårsaker den lille, seksspissede enheter for å grave seg inn i slimhinnen og forbli festet til tykktarmen, der de beholdes og slipper medisin nyttelast gradvis inn i kroppen. Etter hvert, teragripperne mister grepet om vevet og tømmes fra tarmen via normal gastrointestinal muskelfunksjon.
Gracias noterer fremskritt innen biomedisinsk ingeniørfag de siste årene.
Vi har sett introduksjonen av dynamisk, mikrofabrikkerte smarte enheter som kan styres av elektriske eller kjemiske signaler. Men disse gripene er så små at batterier, antenner og andre komponenter vil ikke passe på dem. ”
David Gracias, Ph.D., Professor, Johns Hopkins University Whiting School of Engineering
Terapeuter, sier Gracias, ikke stol på strøm, trådløse signaler eller eksterne kontroller. "I stedet, de fungerer som små, komprimerte fjærer med et temperaturutløst belegg på enhetene som frigjør lagret energi autonomt ved kroppstemperatur. "
Johns Hopkins -forskerne produserte enhetene med omtrent 6, 000 theragrippers per 3-tommers silisiumskive. I sine dyreforsøk, de lastet et smertelindrende stoff på gripene. Forskernes studier fant at dyrene som behandleren ble administrert i hadde høyere konsentrater av smertestillende midler i blodet enn kontrollgruppen. Legemidlet ble værende i testpersoners systemer i nesten 12 timer kontra to timer i kontrollgruppen.