Courtney Collins og Dr. Park diskuterer optimale teknikker til partikelsyntese.
"Kolloid leveringssystem" og "nanopartikel" er sandsynligvis ikke udtryk, du finder dig selv at bruge i daglige interaktioner, men for UC's Yoonjee Park, assisterende professor ved College of Engineering and Applied Science biomedicinsk ingeniørprofessor, disse ord er centrale for enhver samtale i forbindelse med hendes banebrydende forskning i medicinafgivelsesmidler.
En relativt ny tilføjelse til universitetet, Park er en "top-talent" underviser, der blev rekrutteret til sit lederskab i en "high-impact, høj-efterspørgsel område", hvor universitetet ønsker at fortsætte med at positionere sig som en global leder.
Det område, hvor Park har etableret sig som ekspert, er studieområdet relateret til oprettelse og overvågning af leveringskøretøjer, der transporterer medicin til bestemte steder i kroppen.
Park blev først inspireret til at forfølge dette studieforløb, da hun så bivirkningerne af kræft, og hvordan de lægemidler, der blev brugt til at dræbe kræftceller, også dræbte andre dele af kroppen. Med hensyn til kemoterapi forklarer hun, "Hvis du injicerer stoffet intravenøst, kan det gå overalt og overalt, derfor får vi bivirkninger som hårtab."
Hun håbede at finde en måde, hvorpå hun kun kunne sende stoffer til det specifikke område af kroppen, der havde brug for behandlingen, i stedet for utilsigtet at behandle (og skade) hele kroppen. Ved at gøre dette, den medicinske behandling ville være mere effektiv, og patienten kunne forblive stærkere under behandlingen.
Hun beskriver sit arbejde, "Normalt bruger jeg nanopartikler til medicinafgivelsesmidler, og vi kan vedhæfte billed- og kontrastmidler til nanopartiklerne [for at spore partiklen]. Eller selve nanopartiklerne er billedet og kontrastmidlet, som danner et kompleks af billedet og kontrastmidlet med selve stoffet."
Forstørrelse af nanopartikelbobler, der administrerer lægemiddelbehandling, når de er laseraktiveret.
I tidens løb begyndte Park at fokusere sin indsats på de dele af kroppen, der udgjorde en betydelig udfordring eller risiko for læger, der forsøger at nå det sted med medicin. To områder, der har været af særlig interesse for hende, er spinalskiver og steder i øjeæblet, som begge kan være smertefulde og risikable at få adgang til med traditionelle metoder.
Siden april har Park har arbejdet sammen med James Lin, direktør for Skeletvævsevaluering og Engineering Laboratory, til specifikt at fokusere på regenerering af spinal disk degeneration. Indtil videre har de to gjort store fremskridt.
"Mens vi bliver ældre, skiverne mellem knoglerne slides så alvorligt, at nogle patienter føler ekstrem smerte, men det er udfordrende at håndtere denne smerte, " forklarer Professor Park. Ved at bruge køretøjer lavet med perfluorcarboner, Park og Lin har skabt bio-safe, holdbar, pålidelige køretøjer, der kan indsættes i skiverne og spores via medicinsk billeddannelse.
Lin siger, at disse køretøjer, beskrevet som "dråber, " ind i blodbanen og spores "uden at åbne kroppen" for at give feedback og manipulation i realtid. Park siger, "Vi kan se doseringen i vores kroppe, og vi kan se lægemidlets biodistribution. Så vi kan minimere bivirkningerne, før der sker noget."
De lægemiddelleveringssystemer, som Park og Lin har designet, kan fyldes med det ordinerede lægemiddel og indsættes en enkelt gang i rygsøjlen. Derefter, ved hjælp af en præcist kalibreret ultralyd, vehiklerne kan "poppes" for systematisk at frigive stoffet efter behov. Denne teknik muliggør minimeret invasiv behandling, dermed mindske risikoen for skadelige bivirkninger, samt skabe et leveringssystem, der potentielt kan selvadministreres af patienten.
Lin siger, at hans yndlingsdel af hans samarbejde med Park har været, at studiet af dette lægemiddelleveringssystem har meget bredere anvendelser, og "potentialet giver dig en ekstra mulighed for at lave hele kroppens reparationsskemaer." Faktisk, he relates that using the ultrasound technique to burst microbubbles has been used to break up blood clots that might otherwise have led to strokes.
Preliminary testing of the drug delivery procedure is being performed at the Laboratory Animal Medical Services (LAMS) facility on UC's East Campus. Currently Park is in the preclinical phase, which she and Lin hope will lead to enough evidence regarding the safety and efficacy of the treatment to convince the FDA to allow them to move to clinical trials. Because this is a new application for an old drug, the two expect less challenges from the FDA than if they were trying to introduce an entirely new drug to the market.
Thankfully UC provides all of the necessary facilities, udstyr, and resources for Park to pursue her research in tandem to her responsibilities as a professor. Faktisk, it was the superb medical facilities she would have access to as a professor at UC that aided in her decision to accept the position at the university. At the University of Cincinnati, Park is certain she will be able to go far in her research.
"Many people have been trying, " says Park of her attempt to create an effective drug delivery vehicle, and she herself is no stranger to this work, having spent a decade focusing on issues related to this project. Her PhD at Purdue University and her research at Boston's Massachusetts Institute of Technology were both dedicated to studying particle stabilization to avoid clogging arteries with the nanoparticles and drug delivery vehicles; creating a vehicle that could be programmed to travel to specific destinations; tracking this vehicle with medical imaging; and learning how drugs could be time-released at the proper time.
With the support of the University of Cincinnati behind her efforts, Park hopes to be able to overcome the barriers that have slowed others, and reach the success she has been seeking. "It seems like it's working! We've had lots of progress, rent faktisk, " she says with a smile.
Sidste artikelDielektrisk film har brydningsindeks tæt på luft
Næste artikelVideo:Nanobots:Fremkomsten af de molekylære maskiner