Människor med kroniska sjukdomar som artrit, diabetes och hjärtsjukdom kan en dag avstå från den dagliga behandlingen med piller och, istället, få en schemalagd dosering av ett läkemedel genom ett implantat i druvstorlek som fjärrstyrs.

Forskare från Houston Methodist levererade framgångsrikt kontinuerligt, förutbestämda doser av två läkemedel för kronisk sjukdom med hjälp av ett nanokanalleveranssystem (nDS) som de fjärrstyrt med Bluetooth -teknik. NDS -enheten ger kontrollerad frisättning av läkemedel utan användning av pumpar, ventiler eller strömförsörjning i upp till ett år utan påfyllning för vissa patienter. Denna teknik kommer att testas i rymden nästa år.

Ett proof-of-concept-papper som nyligen publicerades i Lab on a Chip (online 25 juni) förklarar hur Houston Methodist nanomedicinforskare åstadkom långsiktig leverans av läkemedel mot reumatoid artrit och högt blodtryck, mediciner som ofta administreras vid specifika tider på dygnet eller i varierande doser baserat på patientens behov.

"Vi ser detta universella läkemedelsimplantat som en del av framtiden för innovationer inom hälso- och sjukvården. Vissa läkemedel för kronisk sjukdom har den största fördelen med leverans under natten när det är obekvämt för patienter att ta oral medicin. Denna enhet kan avsevärt förbättra deras sjukdomshantering och förhindra dem från saknade doser, helt enkelt med en läkare som övervakar deras behandling på distans, "sa Alessandro Grattoni, Ph.D., motsvarande författare och ordförande för avdelningen för nanomedicin vid Houston Methodist Research Institute.

Grattoni och Houston Methodist-forskarna har arbetat med implanterbara nanokanalleveranssystem för att reglera leveransen av en mängd olika behandlingar för medicinska problem, allt från HIV-förebyggande till cancer. När grundforskningen fortskrider med den fjärrstyrda enheten, Houston Methodist -tekniken planeras för extrema fjärrkommunikationstester på den internationella rymdstationen 2020. Teamet hoppas att systemet en dag kommer att vara allmänt tillgängligt för kliniker för att fjärrbehandla patienter via telemedicin. Detta kan ge både en förbättring av patienternas livskvalitet och en minskning av kostnaderna för sjukvården.

Det batteridrivna implantatet innehåller ett mikrochip som är Bluetooth-aktiverat och är beroende av trådlös kommunikation. För att bevisa att tekniken fungerade som planerat, mikrochipet var programmerat för tre olika läkemedelsfrisättningsinställningar - standard, minskade och ökade. Med varje inställning, en specifik spänning applicerades på en kisel -nanokanal i implantatet för att kontrollera läkemedelsfrisättning.

Nuvarande läkemedelsleveransanordningar, såsom smärta eller insulinimplantat, lita på pumpmekanismer eller externa portar och behöver vanligtvis påfyllning varannan månad. Houston Methodist -enheten är implanterad under huden och använder ett nanofluidiskt membran tillverkat med liknande teknik som används i kiselhalvledarindustrin. Läkemedelsdoseringen och schemat kan skräddarsys för varje patient, och implantatet levererar läkemedlen i många månader, även ett år, innan påfyllning behövs.

Enligt CDC, kroniska sjukdomar är bland de vanligaste, kostsam och förebyggbar för alla medicinska problem.