Naukowcy stworzyli implant dozujący leki, którym można sterować z zewnątrz. To telemedycyna w najnowocześniejszym wydaniu

Wszczepiane pod skórę implanty, dozujące leki według z góry przygotowanego harmonogramu, to już niedługo przeszłość - mają nadzieję inżynierowie z Houston Methodist Research. Testują nowe urządzenie, którym można będzie sterować na odległość i na bieżąco modyfikować dawki leków uwalnianych do organizmu.

Przewlekłe choroby, takie jak nadciśnienie czy reumadoidalne zapalenie stawów, wymagają stałego przyjmowania leków, właściwie do końca życia. Aby leczenie było efektywne, leki powinny być zażywane regularnie i w określonych dawkach, które dostosowane są do stanu pacjenta. W dodatku harmonogramy i dawki przyjmowanych medykamentów powinny być maksymalnie spersonalizowane, ponieważ każdy chory wymaga innego podejścia. A standardowe procedury lekarskie są coraz bardziej krytykowane. Rozwiązaniem tego problemu może być nanotechnologia.

Jak działają implanty dozujące leki?

Są już urządzenia, które uwalniają pacjenta od łykania tabletek lub wykonywania zastrzyków. To wszczepione pod skórę implanty, które dozują leki według z góry określonego planu. Wykorzystywane są do leczenia bólu lub do aplikowania insuliny. Nie da się jeszcze tymi urządzeniami sterować w taki sposób, aby dawkowanie i czas uwalniania leku można było na bieżąco dostosowywać do indywidualnych potrzeb chorego.

Prace nad tego typu implantami ruszyły jednak do przodu. Naukowcy z Houston Methodist Research w Teksasie opracowali niewielkie urządzenie, które opiera się na technologii już wykorzystywanej przy produkcji krzemowych półprzewodników. W urządzeniu, które zaproponowali, znajduje się nanofluidowa membrana, która odpowiednio dozuje leki. Nanofluid to płyn zawierający cząstki wielkości nanometrów, zwane nanocząstkami. Implant wielkości zaledwie kilkunastu milimetrów jest wszczepiany pod skórę i zdalnie sterowany. Operator urządzenia reguluje szybkość podawania leku, zwiększa, zmniejsza lub zatrzymuje zdalnie za pomocą technologii Bluetooth. Dawkowanie leku można zatem dostosować do każdego pacjenta indywidualnie i do aktualnego zapotrzebowania organizmu. Implant ma długi czas działania - nawet rok.

Konstruktorzy skupili się na dwóch lekach pierwszego rzutu w leczeniu nadciśnienia i reumatoidalnego zapalenia stawów - enalaprylu i metotreksatu. Z implantem, wszczepionym pacjentowi pod skórę i dozującym leki, będzie można połączyć się w każdej chwili i odpowiednio zmodyfikować dawki oraz godziny uwalniania leku do organizmu. Typowe, konwencjonalne urządzenia dozujące leki, działają na zasadzie pulsacyjnej, natomiast nanourządzenie pozwala na ciągłe podawanie leku, dzięki czemu jego stężenie w organizmie pozostanie na stałym poziomie, a lekarz będzie mógł połączyć się z takim urządzeniem w każdej chwili i na bieżąco skorygować dawki leku.

Zatem zaletą tego typu implantu jest to, że podawaniem leku można sterować na odległość i dzięki temu zapobiegać - na przykład - wahaniom stężenia substancji leczniczej w organizmie lub podawać lek wtedy i w takiej ilości, w jakiej jest to aktualnie potrzebne. Co jest ważne szczególnie nocą, gdy zwykle zażywanie tabletek jest uciążliwe i zakłóca sen.

Wkrótce testy na zwierzętach

Implant zasilany jest baterią i ma wbudowany mikroprocesor z włączoną funkcją Bluetooth, która oparta jest na komunikacji bezprzewodowej. W fazie testowej mikroczip został zaprogramowany na trzy różne tempa uwalniania leku - standardowe, zmniejszone i zwiększone. 

Urządzenie jest w fazie testów. Wkrótce zostanie sprawdzone jego działanie na zwierzętach. W dalszej kolejności planowane są testy w warunkach kosmicznych, aby potwierdzić skuteczność nowej technologii w ekstremalnych warunkach. To początek - jak mają nadzieję konstruktorzy - nowoczesnej telemedycyny, która mogłaby pomóc wielu chorym i podnieść jakość ich życia, ale i usprawnić pracę lekarzy, a także obniżyć koszty leczenia. Chociażby dzięki bardziej efektywnemu wykorzystaniu leków.

Źródło: Lab on a Chip