"Colloïdaal afgiftesysteem" en "nanodeeltjes" zijn waarschijnlijk geen termen die u in uw dagelijkse interacties gebruikt, maar voor UC's Yoonjee Park, assistent-professor in het College of Engineering and Applied Science professor biomedische technologie, deze woorden staan ​​centraal in elk gesprek met betrekking tot haar baanbrekende onderzoek naar voertuigen voor het afleveren van medicijnen.

Een relatief recente toevoeging aan de universiteit, Park is een "toptalent" opvoeder die werd aangeworven voor haar leiderschap in een "high-impact, high-demand area" waarin de universiteit zich als wereldleider wil blijven positioneren.

Het gebied waarin Park zich als expert heeft gevestigd, is het vakgebied dat verband houdt met het creëren en monitoren van bezorgvoertuigen die medicijnen naar specifieke locaties in het lichaam brengen.

Park werd voor het eerst geïnspireerd om deze studie te volgen toen ze de bijwerkingen van kanker zag en hoe de medicijnen die worden gebruikt om kankercellen te doden, ook andere delen van het lichaam doodden. Over chemotherapie legt ze uit, "Als je het medicijn intraveneus injecteert, kan het overal en altijd terecht, daarom krijgen we bijwerkingen zoals haaruitval."

Ze hoopte een manier te vinden om medicijnen alleen naar het specifieke deel van het lichaam te sturen dat de behandeling nodig had, in plaats van onbedoeld het hele lichaam te behandelen (en schade toe te brengen). Door dit te doen, de medische behandeling zou effectiever zijn en de patiënt zou tijdens de behandeling sterker kunnen blijven.

Als ze haar werk beschrijft, zegt ze:"Meestal gebruik ik nanodeeltjes voor voertuigen voor medicijnafgifte, en we kunnen beeld- en contrastmiddelen aan het nanodeeltje hechten [om het deeltje te volgen]. Of het nanodeeltje zelf is het beeld- en contrastmiddel dat een complex vormt van het beeld en het contrastmiddel met het medicijn zelf."

In de loop van de tijd begon Park haar inspanningen te concentreren op die delen van het lichaam die een grote uitdaging of risico vormden voor artsen die die plaats met medicijnen proberen te bereiken. Twee gebieden die voor haar van bijzonder belang waren, zijn tussenwervelschijven en plaatsen in de oogbol, beide kunnen pijnlijk en riskant zijn om toegang te krijgen met traditionele methoden.

Sinds april, Park heeft samengewerkt met James Lin, directeur van het Skeletal Tissue Evaluation and Engineering Laboratory, om specifiek te focussen op de regeneratie van spinale schijfdegeneratie. Tot nu toe maken de twee grote stappen.

"Terwijl we ouder worden, de schijven tussen de botten verslijten zo erg dat sommige patiënten extreme pijn voelen, het aanpakken van deze pijn is echter een uitdaging, " legt Professor Park uit. Met behulp van voertuigen gemaakt met perfluorkoolstoffen, Park en Lin hebben bioveilige, duurzaam, betrouwbare voertuigen die in de schijven kunnen worden gestoken en via medische beeldvorming kunnen worden getraceerd.

Lin zegt dat deze voertuigen, beschreven als "druppels, " komen in de bloedbaan en worden gevolgd "zonder het lichaam te openen" om realtime feedback en manipulatie te geven. Park zegt, "We kunnen de dosering in ons lichaam zien en we kunnen de biodistributie van het medicijn zien, dus we kunnen de bijwerkingen minimaliseren voordat er iets gebeurt."

De medicijnafgiftesystemen die Park en Lin hebben ontworpen, kunnen worden gevuld met het voorgeschreven medicijn en eenmalig in de tussenwervelschijf worden ingebracht. Vervolgens, met behulp van een nauwkeurig gekalibreerde echografie, de voertuigen kunnen worden "geknald" om het medicijn systematisch af te geven als dat nodig is. Deze techniek zorgt voor een minimale invasieve behandeling, waardoor het risico op schadelijke bijwerkingen wordt verminderd, evenals het creëren van een toedieningssysteem dat mogelijk door de patiënt zelf kan worden toegediend.

Lin says that his favorite part of his collaboration with Park has been that studying this drug delivery system has much wider applications and "the potential gives you an additional opportunity to make entire body repair schemes." In feite, he relates that using the ultrasound technique to burst microbubbles has been used to break up blood clots that might otherwise have led to strokes.

Preliminary testing of the drug delivery procedure is being performed at the Laboratory Animal Medical Services (LAMS) facility on UC's East Campus. Currently Park is in the preclinical phase, which she and Lin hope will lead to enough evidence regarding the safety and efficacy of the treatment to convince the FDA to allow them to move to clinical trials. Because this is a new application for an old drug, the two expect less challenges from the FDA than if they were trying to introduce an entirely new drug to the market.

Thankfully UC provides all of the necessary facilities, equipment, and resources for Park to pursue her research in tandem to her responsibilities as a professor. In feite, it was the superb medical facilities she would have access to as a professor at UC that aided in her decision to accept the position at the university. At the University of Cincinnati, Park is certain she will be able to go far in her research.

"Many people have been trying, " says Park of her attempt to create an effective drug delivery vehicle, and she herself is no stranger to this work, having spent a decade focusing on issues related to this project. Her PhD at Purdue University and her research at Boston's Massachusetts Institute of Technology were both dedicated to studying particle stabilization to avoid clogging arteries with the nanoparticles and drug delivery vehicles; creating a vehicle that could be programmed to travel to specific destinations; tracking this vehicle with medical imaging; and learning how drugs could be time-released at the proper time.

With the support of the University of Cincinnati behind her efforts, Park hopes to be able to overcome the barriers that have slowed others, and reach the success she has been seeking. "It seems like it's working! We've had lots of progress, actually, " she says with a smile.