Newswise — ЧЭПЕЛ-ХИЛЛ, Северная Каролина — Ученые Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл создали новую систему доставки лекарств под названием «Пространственно-временной патч по требованию» (SOP), которая может получать команды по беспроводной сети со смартфона или компьютера, чтобы планировать и запускать выпуск лекарств. препараты из отдельных микроигл. Тонкая и мягкая платформа пластыря напоминает пластырь и была разработана для повышения комфорта и удобства пользователя, поскольку удобство ношения является решающим фактором для хронически больных пациентов.

Исследовательская группа под руководством Хуана Сонга, доктора философии, профессора фармакологии Медицинской школы Университета Северной Каролины, и Вубина Бай, доктора философии, доцента кафедры прикладных физических наук в Колледже искусств и наук Университета Северной Каролины, протестировала СОП на мышиной модели. использование мелатонина в микроиглах для улучшения сна.

Это исследование, опубликованное в журнале Nature Communications, открывает двери для изучения этого пластыря с беспроводным управлением, позволяющего проводить лечение нейродегенеративных расстройств, включая болезнь Альцгеймера, по требованию. С этой целью Медицинский факультет UNC и UNC Health профинансировали пилотный проект стоимостью 25 000 долларов по тестированию СОП на модели болезни Альцгеймера на мышах.

«Способность SOP обеспечить совместную доставку нескольких лекарств может помочь решить различные аспекты болезни Альцгеймера, такие как уменьшение количества бета-амилоидных бляшек, смягчение нейровоспаления и улучшение когнитивных функций», — сказал Бай, один из старших авторов.

Статья в открытом доступе под названием «Цифровая автоматизация трансдермальной доставки лекарств с высоким пространственно-временным разрешением» была написана в соавторстве с Иханом Ваном с факультета прикладных физических наук и Зекой Ченом с кафедры фармакологии. Бай сказал, что исследование подчеркивает не только междисциплинарное сотрудничество, но и «страстное участие студентов бакалавриата Каролины», в том числе Прияша Хафиза с факультета прикладных физических наук, а также Брейдена Дэвиса, Уилла Липмана, Тянь Вана и Сичэн Сина из UNC/NCSU. Объединенный факультет биомедицинской инженерии.

Пластырь, получивший предварительный патент, обеспечивает высоколокализованное воздействие (менее 1 квадратного миллиметра) на определенные ткани, органы или области тела, а высвобождение лекарства может быть инициировано в течение 30 секунд в ответ на электрический сигнал. Пациенты могли носить более одного пластыря одновременно, что уменьшило бы необходимость посещения врача или даже поездки в больницу для получения медицинской помощи.

«Прелесть этого устройства в том, что оно может содержать десятки, если не сотни, концентрированных лекарств и может автоматически программировать их последовательное высвобождение», — сказал Сонг, который является членом Центра нейробиологии UNC. «Быстрое высвобождение лекарства может иметь решающее значение в чрезвычайных ситуациях или когда требуются немедленные терапевтические действия».

Микроиглы покрыты золотом, которое защищает препараты и окружающие ткани. Когда через пластырь подается низковольтный электрический стимул, золотое покрытие разрушается, подвергая кожу микроиглам с лекарством и инициируя контролируемое высвобождение лекарств.

«Такой уровень специфичности обеспечивает точную и индивидуальную доставку лекарств, отвечающую потребностям различных состояний или конкретных участков тела», — сказал Ван. «Это предлагает новый подход к достижению контролируемого высвобождения лекарств посредством сочетания материаловедения и электротехники».

Это исследование финансировалось Национальным научным фондом и Национальными институтами здравоохранения.

Дэвид ДеФуско специалист по коммуникациям факультета прикладных физических наук Университета Северной Каролины, написал оригинал анонс новостей . Контактное лицо медицинского факультета UNC: Марк Деревич директор по исследованиям и национальным новостям UNC Health.