在正確的時間以正確的劑量服用處方藥可以直接影響病人的健康。相反，遺漏藥物或不按要求服藥會產生昂貴的結果。萊斯大學的生物工程師可能有辦法解決漏服藥物的問題，他們利用先進的技術創造了一個能提供時間釋放藥物的系統。

在一個標準尺寸的皮下注射針頭的狹窄開口，裡麵包含的是提供不同時間釋放藥物的密封微粒子。

藥物的依從性需要達到80%或更高，才能提供最佳的治療效果。然而，據估計，長期用藥的堅持率約為50%。

與人們未能服用處方藥或錯誤服用處方藥有關的成本很高，而且不僅僅是經濟上的。據估計，僅在美國，每年就有10多萬人死亡，25%的人住院，醫療費用在1000至3000億美元之間。

但是萊斯大學的研究人員可能已經使漏服藥物成為過去，他們在現有的微粒子技術基礎上開發了一個可以提供時間釋放藥物的系統。

使用微粒子來溶解和釋放藥物並不新鮮。但萊斯大學的研究人員使用高分辨率的3D打印和軟光刻技術，生產出300多個無毒、可生物降解的圓柱體陣列，這些圓柱體小到可以使用標準皮下注射針頭注射到體內。研究人員將這項技術稱為”均勻液化和密封封裝藥物的顆粒”，或稱PULSED。

他們開發了將藥物裝入微囊的不同方法，微囊由PLGA製成，這是一種可生物降解的生物相容性聚合物，已被用於FDA批准的治療設備。通過改變PLGA的構成，研究人員可以改變藥物釋放的速度，從10天到近5週。

研究人員試圖避免的是”一階釋放”，即當前藥物封裝方法中經常出現的不均勻的劑量。

該研究的共同作者Kevin McHugh說：”常見的模式是很多藥物在第一天就被提前釋放。”然後在第10天，你可能得到比第一天少10倍的劑量……大多數時候，這真的很有問題，要么是因為第一天的劑量高到出現毒性風險，要么是因為在後來的時間點得到少10倍–甚至4或5倍–的劑量不足以有效。”

PULSED可以被定制以避免一階釋放的問題，提供持續的藥物輸送。

McHugh說：”有了這個，你給他們（病人）打一針，他們就可以在接下來的幾個月裡都不需要擔心了。”

重要的是，該研究表明，直徑為100至400微米的顆粒可以被製成並裝入PULSED微囊中。由於它們的尺寸，它們在溶解之前一直保持原狀，這對於將藥物治療集中在一個特定區域是很有用的。

McHugh說：”對於有毒的癌症化療，所有人都想想讓毒藥集中在腫瘤中，而不是在身體的其他部分，我們的微粒子將留在你放置它們的地方。我們的想法是使化療更加有效，並通過在需要的地方准確地提供長期的、集中的藥物劑量來減少其副作用。”

發現對PULSED至關重要的非接觸式密封幾乎是偶然發生的，在現有的PLGA封裝方法中，大量顆粒的密封被證明是困難的，這樣的生產成本被認為是不現實的。

在探索其他密封方法時，研究人員質疑將微粒子浸入熔化的聚合物中以密封它們的通常技術是否有必要。相反，他們將PLGA微粒子懸浮在一個熱板上，這導致粒子的頂部融化並自我密封，而底部保持完整。這種新方法產生了一致、牢固的密封。

以前的研究表明，PLGA膠囊在註射後可以提供長達6個月的藥物。研究人員希望，隨著進一步的測試，PULSED將能夠實現同樣的結果。