Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • Биомолтекст2020
  • vsh25
  • Vitacoin

Микроиголочки, облегчающие жизнь

Трусов Л. А., Нанометр

Для лечения заболеваний необходимо доставлять в организм те или иные медикаменты. Было бы прекрасно, если бы все лекарства можно было принимать перорально – но, к сожалению, одни вещеcтва разлагаются в агрессивной среде желудочно-кишечного тракта, другие плохо проникают в кровь, третьи, даже попав в кровяное русло, отфильтровываются печенью, так и не достигнув мишени.

Другой прекрасный вариант – доставка медикаментов напрямую через кожу. Всем известны никотиновые и гормональные пластыри, применение которых эффективно и не связано с болевыми ощущениями. Однако такой способ хорош лишь для маленьких и липофильных молекул.

Вот почему огромное количество медикаментов вводится пациентам путем подкожных инъекций. При этом существует риск заражения ранки, необходимо пользоваться стерильным оборудованием и всегда иметь свежие препараты лекарств, а бедные пациенты (и без того больные!) страдают еще и от боли уколов. Кто-то мог бы отмахнуться от этих проблем как от несущественных, но только не ученые из Georgia Institute of Technology. Чтобы облегчить человеческие страдания, они придумали способ подкожного введения медикаментов с наименьшими повреждениями кожи.

Предложенный способ доставки веществ сквозь кожу совмещает эффективность инъекции и безболезненность пластыря. Сотни полимерных иголочек микрометровых размеров содержат в себе лекарство. После введения их в кожу они быстро растворяются, а медикамент диффундирует внутрь кожи.

Микроиголочки состоят из поливинилпирролидона (polyvinylpyrrolidone, PVP). Мономерный винилпирролидон является жидкостью (в условиях эксперимента), и к нему можно добавить интересующее лекарство. Затем такую смесь заливают в заранее изготовленную форму, и винилпирролидин полимеризуется под действием ультрафиолета (рисунок 1).

Рисунок 1. Изготовление массивов полимерных микроиголочек.

1: методом фотолитографии получены микроиголочки из светочувствительной эпоксидной смолы SU-8;
2: на их основе изготовлена матрица из полидиметилсилоксана (PDMS);
3: смесь жидкого мономера и лекарства нанесена на матрицу;
4: избыточный раствор убрали, чтобы лекарство содержалось только в микроиголочках;
5: сверху прилили мономер, без лекарства;
6: под действием ультрафиолета происходит полимеризация.

По словам авторов, один раз полученную PDMS-матрицу можно использовать многократно для изготовления массивов микроиголочек без потери качества последних.

PVP давно используется в клинической практике, в связи с чем его можно считать безопасным для здоровья. Кроме того, PVP отлично растворяется в воде – таким образом, будучи введенными в кожу, микроиголочки затем быстро исчезают. Полученные иголочки размерами 750 мкм в длину, 250 мкм в диаметре у основания и 5 мкм в радиусе у вершины (рисунок 2), содержащие в качестве модельного лекарства различные соединения, были протестированы на свиной коже in vitro.


Рисунок 2. Массив микроиголочек из PVP, содержащих в качестве модельного лекарства сульфородамин. a – вид сверху; b – вид сбоку.

Примерно через 1 минуту после введения в кожу свиньи массивы микроиголочек полностью растворялись. В одном из экспериментов в качестве модельного лекарства взяли флуоресцентно меченный бычий сывороточный альбумин (это белок), благодаря чему смогли проследить судьбу введенных вместе с микроиголочкой соединений. На рисунке 3 (слева) видно, что микроиголочка полностью растворилась, а модельное лекарство (флуоресцентно меченный бычий сывороточный альбумин) проникло в глубокие слои кожи.

В другом случае в микроиголочки был заключен фермент (β-галактозидаза). Было показано, что фермент не только проник в кожу, но и сохранил при этом свою активность (рисунок 4, справа). Бета-галактозидаза расщепляет субстрат X-gal c образованием окрашенного продукта. Появление синего пятна свидетельствует о присутствии активного фермента.

Одним из желаемых свойств – способностью доставлять вещества сквозь кожу – массивы микроиголочек, несомненно, обладают. Неясна ситуация с безболезненностью: эксперименты, вроде бы, проводились исключительно на свиной коже и только in vitro, однако авторы уверенно говорят, что это не больно. Кто знает, возможно, они не удержались и испытали новинку на себе…

Портал «Вечная молодость» www.vechnayamolodost.ru
17.03.2008

Читать статьи по темам:

доставка препаратов кожа Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Зуб IntelliDrug раздаёт лекарства во рту

Несомненный плюс изобретения – не надо пить таблетки вообще. Лекарства попадают в организм сами, и в большинстве случаев человек даже не замечает этого. По словам создателей, имплантат не мешает человеку ни разговаривать, ни есть.

читать

Нанопленка спрячет лекарства от иммунной системы

Ученые покрыли крошечные чипы слоями инертной полимерной нанопленки, делающей их «невидимыми» для иммунной системы организма. После этого между слоев пленки вносили противовоспалительный препарат дексаметазон и имплантировали чипы мышам.

читать