Приемането на лекарства с рецепта в точната доза в точното време може пряко да повлияе на здравето на пациента. Обратно, липсата на лекарства или неприемането им според изискванията може да има скъпи резултати. Биоинженерите от университета Райс може да имат решение за пропуснатите лекарства, използвайки напреднала технология, за да създадат система, която доставя лекарства, освобождавани във времето.
Необходими са нива на придържане към лечението от 80% или повече, за да могат лекарствата да осигурят оптимален терапевтичен ефект. Изчислено е обаче, че придържането към дългосрочни лекарства е около 50%.
Разходите, свързани с хората, които не приемат лекарства с рецепта или ги приемат неправилно, са високи и не са само финансови. Годишно само в САЩ се оценява, че неспазването на лечението води до повече от 100 000 смъртни случая, до 25% от хоспитализациите и между 100 и 300 милиарда щатски долара разходи за здравеопазване.
Но изследователи от университета Райс може би са превърнали пропуснатите лекарства в нещо от миналото, надграждайки съществуващата технология за микрочастици, за да разработят система, която може да доставя лекарства с освобождаване във времето.
Използването на микрочастици за разтваряне и освобождаване на лекарства не е ново. Но изследователите от Райс са използвали 3D печат с висока разделителна способност и мека литография, за да произведат масиви от повече от 300 нетоксични, биоразградими цилиндъра, достатъчно малки, за да бъдат инжектирани в тялото с помощта на стандартна хиподермична игла. Изследователите наричат технологията Particles Uniformly Liquified and Sealed to Encapsulate Drugs или PULSED.
Те разработиха различни методи за зареждане на лекарства в микроцилиндрите, които са направени от PLGA, биоразградим, биосъвместим полимер, който вече се използва в одобрени от FDA терапевтични устройства. Чрез промяна на състава на PLGA, изследователите могат да променят колко бързо се освобождава лекарството, от 10 дни до почти пет седмици.
Това, което изследователите се опитваха да избегнат, беше „освобождаване от първи ред“, неравномерното дозиране, което често се наблюдава при настоящите методи за капсулиране на лекарства.
„Обичайният модел е голяма част от лекарството да бъде пуснато рано, в първия ден“, каза Кевин Макхю, съавтор на изследването. „И след това на 10-ия ден може да получите 10 пъти по-малко, отколкото сте получили в първия ден… През повечето време е наистина проблематично или защото дозата от първия ден ви доближава до токсичност, или защото получаването на 10 пъти по-малко – или дори четири или пет пъти по-малко – в по-късни времеви точки не е достатъчно, за да бъде ефективен.“
PULSED може да бъде пригоден, за да се избегне проблемът с освобождаването от първи ред, осигурявайки постоянна доставка на лекарства.
„С това ще им дадеш [the patient] един изстрел и щяха да са готови за следващите няколко месеца,” каза Макхю.
Важно е, че проучването показа, че частици с диаметър от 100 до 400 микрона могат да бъдат направени и заредени в микроцилиндри PULSED. Поради техния размер те остават поставени, докато се разтворят, което е полезно за фокусиране на лекарственото лечение в определена област.
„За токсични химиотерапии за рак бихте искали отровата да е концентрирана в тумора, а не в останалата част от тялото“, каза Макхю. „Нашите микрочастици ще останат там, където ги поставите. Идеята е да се направи химиотерапията по-ефективна и да се намалят нейните странични ефекти чрез доставяне на продължителна, концентрирана доза от лекарствата точно там, където са необходими.
Но откриването на безконтактното уплътнение от решаващо значение за PULSED се случи почти случайно. Със съществуващите методи за капсулиране на PLGA, запечатването на голям брой частици се оказа трудно, така че разходите за производство се считат за непрактични.
Проучвайки алтернативни методи за запечатване, изследователите се съмняват дали обичайната техника за потапяне на микрочастиците в разтопени полимери за запечатването им е необходима. Вместо това те суспендират микрочастиците PLGA над гореща плоча, което кара горната част на частиците да се стопи и самозапечата, докато дъното остава непокътнато. Новият метод създаде последователно, здраво уплътнение.
Предишни проучвания показват, че PLGA капсулите могат да доставят лекарство до шест месеца след инжектирането. Изследователите се надяват, че с по-нататъшни тестове PULSED ще може да постигне същия резултат.
Във видеоклипа по-долу екипът на университета Райс обяснява защо е разработен PULSED, как работи и как може да се използва в клинични условия.
Технологиите на лабораторията на Райс могат да доставят лекарства, освобождавани във времето, ваксини в продължение на месеци
Изследването е публикувано в сп Разширени материали.
източник: Университет Райс
Публикациите се превеждат автоматично с google translate
