Fjernstyret lægemiddeltilførsel implantatstørrelse af druer kan hjælpe med at håndtere kronisk sygdom

Mennesker med kroniske sygdomme som gigt, diabetes og hjertesygdomme kan en dag afstå fra det daglige regime med piller og, i stedet, modtage en planlagt dosis af medicin gennem et implantat i druestørrelse, der fjernstyres.

Forskere fra Houston Methodist leverede med succes kontinuerlig, forudbestemte doser af to kroniske sygdomsmedicin ved hjælp af et nanokanalleveringssystem (nDS), som de fjernstyres ved hjælp af Bluetooth -teknologi. NDS -enheden giver kontrolleret frigivelse af lægemidler uden brug af pumper, ventiler eller en strømforsyning i muligvis op til et år uden genopfyldning for nogle patienter. Denne teknologi vil blive testet i rummet næste år.

Et proof-of-concept-papir, der for nylig blev offentliggjort i Lab on a Chip (online 25. juni) forklarer, hvordan Houston Methodist nanomedicin-forskerne opnåede langsigtet levering af lægemidler mod leddegigt og forhøjet blodtryk, medicin, der ofte administreres på bestemte tidspunkter af dagen eller i forskellige doser baseret på patientens behov.

"Vi ser dette universelle lægemiddelimplantat som en del af fremtiden for innovation inden for sundhedsvæsenet. Nogle lægemidler med kronisk sygdom har den største fordel ved levering i løbet af natten, når det er ubelejligt for patienter at tage oral medicin. Denne enhed kan i høj grad forbedre deres sygdomsbehandling og forhindre dem fra manglende doser, simpelthen med en læge, der fjernovervåger deres behandling, sagde Alessandro Grattoni, Ph.d., tilsvarende forfatter og formand for afdelingen for nanomedicin ved Houston Methodist Research Institute.

Grattoni og Houston Methodist-forskerne har arbejdet på implanterbare nanokanalafleveringssystemer for at regulere levering af en række forskellige terapier til medicinske problemer lige fra HIV-forebyggelse til kræft. Efterhånden som grundforskningen skrider frem med den fjernstyrede enhed, Houston Methodist -teknologien er planlagt til ekstrem fjernkommunikationstest på den internationale rumstation i 2020. Teamet håber, at systemet en dag vil være bredt tilgængeligt for klinikere til at behandle patienter eksternt via telemedicin. Dette kan både give en forbedring af patienternes livskvalitet og en reduktion af omkostninger for sundhedssystemet.

Det batteridrevne implantat indeholder en mikrochip, der er Bluetooth-aktiveret og er afhængig af trådløs kommunikation. For at bevise, at teknologien fungerede som planlagt, mikrochippen var programmeret til tre forskellige indstillinger for frigivelse af lægemidler - standard, faldt og steg. Med hver indstilling, en specifik spænding blev påført en silicium -nanokanal i implantatet for at kontrollere lægemiddelfrigivelse.

Nuværende udstyr til levering af lægemidler, såsom smerter eller insulinimplantater, stole på pumpemekanismer eller eksterne porte og har typisk brug for genopfyldninger hvert par måneder. Houston Methodist -enheden er implanteret under huden og bruger en nanofluidisk membran fremstillet med lignende teknologi, der bruges i siliciumhalvlederindustrien. Lægemiddeldoseringen og -planen kan skræddersys til hver patient, og implantatet leverer stoffet i mange måneder, endda et år, før påfyldning er nødvendig.

Ifølge CDC, kroniske sygdomme er blandt de mest almindelige, dyr og forebygges af alle medicinske problemer.