Veel medische aandoeningen, zoals kanker, diabetes en chronische pijn, medicijnen nodig hebben die niet oraal kunnen worden ingenomen, maar moet met tussenpozen worden gedoseerd, naar behoefte, voor een lange tijd. Er zijn enkele leveringstechnieken ontwikkeld, met behulp van een geïmplanteerde warmtebron, een geïmplanteerde elektronische chip of andere stimuli als een "aan-uit" -schakelaar om de medicijnen in het lichaam af te geven. Maar tot nu toe, geen van deze methoden kan op betrouwbare wijze alles doen wat nodig is:de dosering herhaaldelijk in- en uitschakelen, consistente doses toedienen en de doses aanpassen aan de behoefte van de patiënt. Maar nu, een onderzoeksteam onder leiding van Daniel Kohane van Children's Hospital Boston heeft een oplossing bedacht die magnetisme combineert met nanotechnologie.

De onderzoekers creëerden een klein implanteerbaar apparaat, minder dan 1 centimeter in diameter, dat het medicijn inkapselt in een speciaal ontworpen membraan, ingebed met magnetische ijzeroxide nanodeeltjes. De toepassing van een externe, wisselend magnetisch veld verwarmt de magnetische nanodeeltjes, waardoor de gels in het membraan opwarmen en tijdelijk instorten. Deze ineenstorting opent poriën waardoor het medicijn door en in het lichaam kan gaan. Wanneer het magnetische veld is uitgeschakeld, de membranen koelen af ​​en de gels zetten weer uit, het sluiten van de poriën en het stoppen van de medicijnafgifte. Er is geen geïmplanteerde elektronica nodig.

Het apparaat, die het team van Kohane blijft ontwikkelen voor klinisch gebruik, wordt beschreven in het tijdschrift Nano Letters. Het werk dat in het huidige document wordt beschreven, is uitgevoerd in samenwerking met Robert Langer, van het Massachusetts Institute of Technology en hoofdonderzoeker van het MIT-Harvard Center for Cancer Nanotechnology Excellence.

De grootte van de vrijgekomen dosis van het apparaat werd reproduceerbaar geregeld door de duur van de "aan" magnetische veldpuls, en de afgiftesnelheid bleef stabiel gedurende meerdere cycli. Testen gaven aan dat de medicijnafgifte kan worden ingeschakeld met slechts een vertraging van 1 tot 2 minuten voordat het medicijn wordt vrijgegeven, en uitgeschakeld met een vertraging van 5 tot 10 minuten. De membranen bleven mechanisch stabiel onder trek- en compressietesten, die hun duurzaamheid aangeven, vertoonde geen toxiciteit voor cellen, werden niet afgestoten door het immuunsysteem in een rattenmodel, en bleef functioneel na vijfenveertig dagen in vivo. De membranen worden geactiveerd door temperaturen hoger dan normale lichaamstemperaturen, dus niet zou worden beïnvloed door de hitte van de koorts van een patiënt of lokale ontsteking.

Dit werk wordt gedetailleerd beschreven in een document met de titel, "Een magnetisch getriggerd composietmembraan voor on-demand medicijnafgifte." Onderzoekers van de McMaster University en de University of Zaragoza namen ook deel aan dit onderzoek. Een samenvatting van dit artikel is beschikbaar op de website van het tijdschrift.

Aangeboden door National Cancer Institute (nieuws:web)