Najnowszy implant zbudowany przez naukowców Shirley Ryan AbilityLab w Chicago i Northwestern University jest nie tylko całkowicie biodegradowalny — można go precyzyjnie kontrolować.
Nowoczesne technologie wynoszą nas na wyżyny medycyny
Najnowsze prototypy i wynalazki dramatycznie poszerzają nasze możliwości w niesieniu pomocy ludziom chorym i potrzebującym. Elektroniczne bandaże przyśpieszające gojenie, hydrożele do odbudowy kości, roboty zastępujące chirurgów, drukowane serca, naklejki diagnostyczne… w tej całej misternej układance brakowało jednak aplikatorów leków nieszkodliwych dla człowieka. Ten problem chcą rozwiązać naukowcy z Shirley Ryan AbilityLab w Chicago i Northwestern University przy pomocy swojego prototypowego implantu.
Innowacyjność urządzenia polega na rozwiązaniu dwóch problemów. Istniejące biodegradowalne aplikatory nie mogą być kontrolowane z zewnątrz, albo trzeba je usunąć chirurgicznie, ponieważ zawierają elektroniczne, nierozpuszczalne komponenty do sterowania dozowaniem. Jednak nowy prototyp jest jednocześnie całkowicie biodegradowalny oraz można nim sterować przy pomocy światła.
Innowacyjny implant z mnóstwem zastosowań
Urządzenie wykonane jest z magnezu, molibdenu i polimeru polibezwodnikowego. Wszystkie ulegają biodegradacji. Trzy zbiorniki wypełnione lekarstwami połączone są z biodegradowalną baterią. Anoda tej baterii uszczelnia zbiornik i jest połączona z katodą za pomocą fototranzystora.
Rezystancja elektryczna fototranzystora spada, gdy jest on wystawiony na działanie światła o określonej długości fali, powodując zwarcie akumulatora. W rezultacie anoda uszczelniająca zbiornik ulega korozji, umożliwiając dyfuzję leku do otaczającej tkanki.
Ponieważ fototranzystor każdego zbiornika jest wrażliwy na inną długość fali światła, implant jest w stanie uwolnić leki trzy razy – za każdym razem przy użyciu innego rodzaju światła. W dotychczas przeprowadzonych testach laboratoryjnych implant z powodzeniem wykorzystano do uwalniania leku przeciwbólowego u szczurów. Źródłem światła były trzy różnokolorowe zewnętrzne diody LED, które oświetliły implant przez skórę zwierząt.
Ta technologia stanowi przełom w usuwaniu niedociągnięć obecnych systemów dostarczania leków – taki, który może mieć ważne i rozległe implikacje dla wszystkiego, od epidemii opioidów po sposób precyzyjnego dostarczania leków przeciwnowotworowych.
dr Colin Franz z Shirley Ryan AbilityLab, kierujący badaniem
Więcej o innowacyjnym implancie można dowiedzieć się z oficjalnej publikacji naukowej zespołu.
