Artsen kunnen binnenkort een volledige behandelingskuur voor levensbedreigende aandoeningen toedienen met een 3D-geprinte capsule die wordt bestuurd door magnetische velden dankzij de vorderingen van onderzoekers van de Universiteit van Sussex.

Ingenieurs en farmaceutische wetenschappers van de Universiteit van Sussex en de Universiteit van Texas in Austin hebben een triggerbaar en op afstand bestuurbaar systeem ontwikkeld voor on-demand toediening van medicijnen.

Met behulp van 3D-printtechnologie en magnetische bediening, onderzoekers hebben het concept kunnen bewijzen van een medicijnafgifte die wordt veroorzaakt door magnetische velden die de proliferatie van kankercellen kunnen remmen in vitro .

Hoewel het onderzoek zich in de beginfase bevindt, de onderzoekers werken toe naar een systeem waarbij het mogelijk is om het medicijnafgiftesysteem met externe middelen zoals permanente magneten naar de gewenste positie in het lichaam te sturen. De technologie zou het mogelijk maken om een ​​medicijn dicht bij de laesie toe te passen.

De onderzoekers voorzien dat de gerichte toediening van het nieuwe systeem zou kunnen helpen bij het elimineren van schadelijke bijwerkingen die worden veroorzaakt door behandelingen zoals chemotherapie die naburige gezonde cellen beschadigen. Het apparaat biedt ook een niveau van controle dat zou beschermen tegen ongepaste dosering, wat de belangrijkste oorzaak is geworden van bijwerkingen van medicamenteuze behandeling.

Kejing Shi, doctoraal onderzoeker aan de School of Life Sciences van de University of Sussex en hoofdauteur van de studie, zei:"Het apparaat biedt het potentieel voor gepersonaliseerde behandeling door een bepaald medicijn in een bepaalde concentratie te laden en het binnen verschillende doseringspatronen vrij te geven. Alle resultaten bevestigden dat het apparaat een veilige, langetermijn, activeerbare en herbruikbare manier voor gelokaliseerde ziektebehandelingen zoals kanker."

Professor Ali Nokhodchi, hoofd van Pharmaceutics Research Lab aan de University of Sussex School of Life Sciences en corresponderende auteur van het artikel, zei:"Het apparaat levert verbeterde werkzaamheid en veiligheid door optimale distributie en absorptie van geneesmiddelen op de beoogde locatie op (sub)cellulair niveau. Dit apparaat heeft het potentieel om te worden gebruikt bij behandelingen voor kanker, suikerziekte, pijn, en myocardinfarct die variabele afgiftekinetiek vereisen waarbij patiënten last hebben van ongemak of ongemak als ze momenteel vertrouwen op onafstembare monotone medicamenteuze behandeling."

In de studie, te verschijnen in de augustus-editie van Colloïden en oppervlakken B:Bio-interfaces , een apparaat met antikankergeneesmiddel 5-fluorouracil en samengesteld uit een magnetische polydimethylsiloxaan (PDMS) sponscilinder en een 3D-geprint reservoir vertoonde een remmend effect op de groei van Trex-cellen.

Herhaald, gelokaliseerde geneesmiddelafgifte werd bereikt door het aangelegde magnetische veld aan en uit te zetten. Door de intensiteit van het magnetische veld te variëren wanneer het op het apparaat wordt toegepast, wordt de interne magnetische spons in verschillende verhoudingen gecomprimeerd, die verschillende hoeveelheden van het medicijn afgeeft.

In vitro celkweekstudies toonden aan dat hoe sterker het toegepaste magnetische veld, hoe hoger de geneesmiddelafgifte en hoe groter de remmende effecten op de groei van Trex-cellen.

De onderzoekers zeggen dat dit soort slimme behandelingen binnen tien jaar beschikbaar kunnen zijn voor patiënten in ziekenhuizen.

Dr. Elizabeth-Rendon Morales, Hoofddocent Engineering aan de School of Engineering and Informatics van de University of Sussex, zei:"Fijnafstemming en karakterisering van de prestaties van het apparaat stelt het systeem in staat om het medicijn dus binnen verschillende doseringspatronen af ​​te geven, met het potentieel om een ​​gepersonaliseerde behandeling aan te bieden."

Dr. Rodrigo Aviles-Espinosa, een docent biomedische technologie aan de School of Engineering and Informatics van de University of Sussex, zegt:"Om dit proces verder te ontwikkelen, we kunnen verschillende compartimenten in de capsule maken met verschillende sponzen of andere technieken gebruiken waarbij de macroporeuze sponseigenschappen kunnen worden aangepast om twee of meer stoffen vast te houden zonder te worden gemengd, wat complexere behandelingskuren zou kunnen opleveren."