Många medicinska tillstånd, som cancer, diabetes och kronisk smärta, kräver mediciner som inte kan tas oralt, men måste doseras intermittent, vid behov, under en lång period. Några leveransmetoder har utvecklats, använder en implanterad värmekälla, ett implanterat elektroniskt chip eller andra stimuli som en "på-av" -omkopplare för att släppa ut läkemedlen i kroppen. Men än så länge, ingen av dessa metoder kan på ett tillförlitligt sätt göra allt som behövs:slå på och stäng av dosering flera gånger, leverera konsekventa doser och justera doserna efter patientens behov. Men nu, ett forskargrupp som leds av Daniel Kohane från Children's Hospital Boston har tagit fram en lösning som kombinerar magnetism med nanoteknik.
Utredarna skapade en liten implanterbar enhet, mindre än 1 centimeter i diameter, som inkapslar läkemedlet i ett specialkonstruerat membran, inbäddad med magnetiska järnoxid -nanopartiklar. Tillämpningen av en extern, alternerande magnetfält värmer de magnetiska nanopartiklarna, vilket får gelerna i membranet att värmas upp och tillfälligt kollapsa. Denna kollaps öppnar porer som gör att läkemedlet kan passera genom och in i kroppen. När magnetfältet är avstängt, membranen svalnar och gelerna expanderar igen, stänga porerna och stoppa läkemedelsleveransen. Ingen implanterad elektronik krävs.
Enheten, som Kohanes team fortsätter att utveckla för kliniskt bruk, beskrivs i tidskriften Nano Letters. Arbetet som beskrivs i det aktuella arbetet utfördes i samarbete med Robert Langer, från Massachusetts Institute of Technology och huvudutredare vid MIT-Harvard Center for Cancer Nanotechnology Excellence.
Storleken på den frigjorda dosen från enheten styrdes reproducerbart av varaktigheten av "på" magnetfältpulsen, och frisättningshastigheten förblev stabil under flera cykler. Testning indikerade att läkemedelsleverans endast kunde aktiveras med en tidsfördröjning på 1 till 2 minuter innan läkemedlet släpptes, och stängde av med en tidsfördröjning på 5 till 10 minuter. Membranen förblev mekaniskt stabila under drag- och kompressionstestning, som anger deras hållbarhet, visade ingen toxicitet för celler, avvisades inte av immunsystemet i en råttmodell, och förblev funktionell efter fyrtiofem dagar in vivo. Membranen aktiveras av temperaturer högre än normala kroppstemperaturer, så skulle inte påverkas av värmen i en patients feber eller lokal inflammation.
Detta arbete beskrivs i ett papper med titeln, "Ett magnetiskt utlöst kompositmembran för läkemedelsleverans på begäran." Utredare från McMaster University och University of Zaragoza deltog också i denna studie. En sammanfattning av denna uppsats finns på tidskriftens webbplats.
Tillhandahålls av National Cancer Institute (nyheter:webb)
