Hvordan magnetfelter og 3-D-printere vil skabe morgendagens piller

Læger kan snart administrere et helt behandlingsforløb for livstruende tilstande med en 3-D printet kapsel styret af magnetiske felter takket være fremskridt fra University of Sussex forskere.

Ingeniører og farmaceutiske videnskabsmænd fra University of Sussex og University of Texas i Austin har udviklet et udløseligt og fjernstyrbart system til on-demand medicinlevering.

Ved hjælp af 3-D printteknologi og magnetisk aktivering, forskere har været i stand til at bevise konceptet om en lægemiddelfrigivelse udløst af magnetiske felter, der er i stand til at hæmme spredningen af ​​kræftceller in vitro .

Mens forskningen er i sin indledende fase, forskerne arbejder hen imod et system, hvor det er muligt at drive lægemiddelleveringssystemet mod den nødvendige position i kroppen ved hjælp af eksterne midler såsom permanente magneter. Teknologien ville gøre det muligt at anvende et lægemiddel tæt på læsionen.

Forskerne forudser, at den målrettede levering, der tilbydes af det nye system, kan hjælpe med at eliminere skadelige bivirkninger forårsaget af behandlinger som kemoterapi, der skader naboceller. Enheden tilbyder også et niveau af kontrol, der ville beskytte mod uhensigtsmæssig dosering, som er blevet hovedårsagen til bivirkninger fra lægemiddelbehandling.

Kejing Shi, doktorgradsforsker ved University of Sussex's School of Life Sciences og hovedforfatter af undersøgelsen, sagde:"Enheden giver mulighed for personlig behandling gennem påfyldning af et givet lægemiddel i en bestemt koncentration og frigivelse af det inden for forskellige doseringsmønstre. Alle resultater bekræftede, at enheden kan give en sikker, langsigtet, udløselig og genanvendelig måde til lokaliserede sygdomsbehandlinger såsom kræft."

Professor Ali Nokhodchi, leder af Pharmaceutics Research Lab ved University of Sussex School of Life Sciences og tilsvarende forfatter til artiklen, sagde:"Enheden leverer øget effektivitet og sikkerhed gennem optimal lægemiddeldistribution og absorption på det målrettede sted på (sub)cellulært niveau. Denne enhed har potentiale til at blive brugt i behandlinger af cancer, diabetes, smerte, og myokardieinfarkt, som kræver variabel frigivelseskinetik, hvor patienter lider af ubehag eller besvær, hvis de i øjeblikket er afhængige af uafstemt monoton lægemiddelbehandling."

I undersøgelsen, udkommer i augustudgaven af Kolloider og overflader B:Biogrænseflader , en anordning indeholdende anticancerlægemidlet 5-fluorouracil og sammensat af en magnetisk polydimethylsiloxan (PDMS) svampecylinder og et 3-D printet reservoir viste en hæmmende effekt på Trex cellevækst.

gentaget, lokaliseret lægemiddelfrigivelse blev opnået ved at tænde og slukke for det påførte magnetfelt. Variering af intensiteten af ​​det magnetiske felt, når det påføres enheden, får den interne magnetiske svamp til at blive komprimeret i forskellige forhold, som frigiver forskellige mængder af lægemidlet.

In vitro cellekulturstudier viste, jo stærkere magnetfeltet er anvendt, jo højere lægemiddelfrigivelse og jo større hæmmende effekt på Trex-cellevækst.

Forskerne siger, at denne form for smart behandling kan være tilgængelig for patienter på hospitaler inden for et årti.

Dr. Elizabeth-Rendon Morales, Senior lektor i teknik ved University of Sussex's School of Engineering and Informatics, sagde:"Finjustering og karakterisering af enhedens ydeevne gør, at systemet er i stand til at frigive lægemidlet inden for forskellige doseringsmønstre, således, har potentialet til at tilbyde personlig behandling."

Dr. Rodrigo Aviles-Espinosa, en lektor i biomedicinsk teknik ved University of Sussex's School of Engineering and Informatics, siger "At fremme denne proces yderligere, vi kunne skabe forskellige rum i kapslen med forskellige svampe eller bruge andre teknikker, hvor de makroporøse svampegenskaber kan skræddersyes til at indeholde to eller flere stoffer uden at blive blandet, hvilket kunne levere mere komplekse behandlingsforløb."