光激活的生物降解植入物可用於向病人按需提供藥物
現有的大多數藥物分配植入物採取兩種形式之一。一種是隨著時間的推移無害地生物降解–所以它不必被移除–但它只以預設的速度提供藥物。這意味著,如果病人需要他們的植入物在某些時候釋放更多的止痛藥,例如,他們沒有辦法讓它這樣做。
雖然已經有各種在體內配藥的植入物,但它們中的大多數要么不能被外部控制,要么最終必須通過手術切除。然而,一種新的植入物利用光來避免這兩個問題。
另一種類型的植入物可以通過無線電信號或其他方式遠程激活,但它含有不可生物降解的電子元件。這意味著,如果病人不希望該設備無限期地留在他們的身體裡,在那裡它可能會導致未來的問題,它必須在第二次手術過程中被移除。
由芝加哥Shirley Ryan能力實驗室和西北大學的科學家開發的實驗性新設備結合了兩種類型植入物的最佳特點。
植入物的另一個視圖:雪莉-瑞安能力實驗室
目前的原型由鎂、鉬和一種聚酸酐聚合物製成–所有這些都是可生物降解的–並由三個充滿藥物的儲存器組成,每個儲存器都被納入一個可生物降解的電池中。該電池的陽極密封儲液器,並通過一個光敏晶體管與陰極相連。
光電晶體管的電阻在暴露於某種波長的光線下會下降,使電池短路。蓄水池的密封陽極因此而被腐蝕,使藥物擴散到周圍的組織中。
由於每個儲存器的光電晶體管對不同波長的光敏感,該植入物能夠分別釋放藥物三次–每次使用不同類型的光。在迄今為止進行的實驗室測試中,該植入物被成功用於釋放大鼠的止痛藥物利多卡因。光源由三個不同顏色的外部LED組成,它們穿過動物的皮膚和植入部位的底層組織。
雪莉-瑞安公司能力實驗室的科林-弗朗茨博士說:”這項技術代表了解決當前藥物輸送系統不足的一個突破–它可能對從阿片類藥物的流行到如何精確地提供癌症治療都有重要和全面的影響,”他與雪莉-瑞安公司的張亞明博士和西北大學的約翰-羅傑斯博士一起領導這項研究。
有關這項研究的論文最近發表在《美國國家科學院院刊》上。