Johns Hopkins -forskere designer små,

stjerneformede mikrodele til levering af lægemidler Inspireret af en parasitorm, der graver sine skarpe tænder ind i værtsens tarm, Johns Hopkins -forskere har designet små, stjerneformede mikroenheder, der kan låse sig på tarmslimhinden og frigive medicin i kroppen.

David Gracias, Ph.d., en professor ved Johns Hopkins University Whiting School of Engineering, og gastroenterologen Johns Hopkins Florin M. Selaru, M.D., direktør for Johns Hopkins Inflammatory Towel Disease Center, ledet et team af forskere og biomedicinske ingeniører, der designede og testede formskiftende mikroenheder, der efterligner den måde, den parasitære krogorm fastgør sig til en organismes tarm.

Lavet af metal og tyndt, formskiftende film og belagt i en varmefølsom paraffinvoks, "terapere, "hver nogenlunde på størrelse med en støvplet, muligvis kan bære ethvert lægemiddel og frigive det gradvist i kroppen.

Holdet offentliggjorde resultater af et dyreforsøg i denne uge som forsideartiklen i tidsskriftet Science Advances.

Gradvis eller forlænget frigivelse af et lægemiddel er et længe søgt mål inden for medicin. Selaru forklarer, at et problem med lægemidler med forlænget frigivelse er, at de ofte kommer helt igennem mave-tarmkanalen, før de er færdige med at udlevere deres medicin.

“Normal indsnævring og afslapning af mave-tarm-musklerne gør det umuligt for lægemidler med forlænget frigivelse at blive i tarmen længe nok til, at patienten får den fulde dosis, ”Siger Selaru, der har samarbejdet med Gracias i mere end 10 år. "Vi har arbejdet på at løse dette problem ved at designe disse små lægemiddelbærere, der autonomt kan låse sig på tarmslimhinden og holde lægemiddelbelastningen inde i GI -kanalen i en ønsket varighed."

Tusinder af theragrippers kan indsættes i mave -tarmkanalen. Når paraffinvoksbelægningen på griberne når temperaturen inde i kroppen, enhederne lukker autonomt og klemmer fast på tyktarmen. Den afsluttende handling forårsager den lille, seks-spidsede enheder til at grave ind i slimhinden og forblive fastgjort til tyktarmen, hvor de bevares og frigiver deres medicin nyttelast gradvist i kroppen. Til sidst, Theragripperne mister grebet om vævet og ryddes fra tarmen via normal gastrointestinal muskelfunktion.

Gracias noterer fremskridt inden for biomedicinsk teknik i de seneste år.

Vi har set introduktionen af ​​dynamisk, mikrofabrikerede smarte enheder, der kan styres af elektriske eller kemiske signaler. Men disse gribere er så små, at batterier, antenner og andre komponenter passer ikke på dem. ”

David Gracias, Ph.d., Professor, Johns Hopkins University Whiting School of Engineering

Terapeuter, siger Gracias, ikke stole på elektricitet, trådløse signaler eller eksterne kontroller. "I stedet, de fungerer som små, komprimerede fjedre med en temperaturudløst belægning på enhederne, der frigiver den lagrede energi autonomt ved kropstemperatur. ”

Johns Hopkins -forskerne fremstillede enhederne med omkring 6, 000 theragrippers pr. 3-tommer siliciumskive. I deres dyreforsøg, de læssede et smertelindrende lægemiddel på griberne. Forskernes undersøgelser fandt ud af, at de dyr, som theragrippers blev administreret til, havde højere koncentrater af smertestillende midler i deres blodbaner end kontrolgruppen. Lægemidlet blev i testpersonernes systemer i næsten 12 timer mod to timer i kontrolgruppen.

• Eksperter frigiver ny vejledning til endoskopister om, hvordan man vurderer kolorektale læsioner
• Forskere vil undersøge tarmmikrobernes rolle i cøliaki i barndommen