(снимка: CC0 Public Domain)
Изследователи от Южна Корея разработиха имплантируемо устройство, което позволява прецизно и безопасно доставяне на химиотерапевтични лекарства до туморите.
Миниатюрната система, наречена DPw-DDS, използва два механизма едновременно: електрофореза за дозирано освобождаване на лекарството и йонофореза за целенасоченото му проникване в дълбините на тъканите, става ясно от публикация за разработката в Science Advances.
Прототипът на устройството с размер само няколко милиметра включва два модула – отделение с лекарството и спомагателен резервоар – както и контролер с поддръжка на NFC (технология за комуникация в близко поле). Благодарение на това имплантът може да се включва и конфигурира дистанционно.
Основното предизвикателство при лечението на солидни тумори е да се достави лекарството точно до целта, заобикаляйки здравите тъкани и същевременно преодолявайки биологичните бариери. Съществуващите методи често страдат от странични ефекти или неефективност: лекарствата се разпадат преди целта, губят се в кръвния поток или се „забиват” в повърхностните слоеве на тумора.
DPw-DDS решава и двата проблема: лекарството напуска резервоара чрез „еднопосочен клапан” – той позволява на лекарствените молекули да преминават само в една посока, под въздействието на слабо електрическо поле.
В допълнение, това поле помага за „поставянето” на лекарството по-дълбоко в тъканта – благодарение на ефекта на йонофорезата, когато йоните се пренасят през кожата с помощта на електрически ток.
Конвенционалните пластири и мехлеми доставят лекарства в тялото чрез дифузия – молекулите постепенно изтичат от зона с висока концентрация (пластир) в тъканите на тялото. Този процес е бавен и труден за контролиране.
В серия от експерименти с животни корейските учени са показали, че използването на DPw-DDS води до четирикратно подобрение на проникването на лекарството в сравнение с дифузията. Две седмици след началото на лечението обемът на тумора при мишките е намалял с 50%, докато в контролната група е имало увеличение от 200-290%.
В същото време страничните ефекти от терапията с DPw-DDS са минимални: хистологичният анализ не показа значителни увреждания на черния дроб, сърцето, белите дробове и други органи.
Системата демонстрира и висока точност: изследователите са успели да постигнат съотношение включване/изключване на доставянето на лекарства до 30 пъти, което позволява задаване на различни режими на терапия – както непрекъснати, така и импулсни.
Освен това, капсулата DPw-DDS е способна да доставя различни видове молекули: както малки хидрофилни, така и големи хидрофобни.
Учените подчертават, че устройството е подходящо за лечение не само на повърхностни, но и на дълбоки тумори: то работи стабилно на разстояние до 15 см от външен източник на захранване.
Следващите стъпки включват подобряване на гъвкавостта, интегриране със сензори за наблюдение на здравето и създаване на презареждащи се или биоразградими версии на устройството.
