Các nhà khoa học thiết kế hệ vận chuyển thuốc tự cấp điện
Một nhóm các nhà nghiên cứu – do tiến sĩ Yamin Zhang và tiến sĩ Colin Franz tại Phòng thí nghiệm Shirley Ryan AbilityLab, và tiến sĩ John Rogers tại ĐH Northwestern – đã phát triển một công nghệ mới với tiềm năng làm thay đổi tương lai của vận chuyển thuốc.
Thiết bị được phát triển cho hệ phân phối thuốc cấy ghép đầu tiên này được kích hoạt bằng những nguồn của các bước sóng khác nhau bên trong mà không phải là điện được lưu trữ. Nó cũng là thiết bị đầu tiên có thể được hấp thụ vào cơ thể (tránh được việc phải phẫu thuật) trong khi vẫn cho phép người điều khiển kiểm soát hoạt động và lập trình (ví dụ như bác sĩ, y tá hoặc thậm chí là bệnh nhân). Một bài báo giới thiệu thiết bị này đã được xuất bản trên tạp chí Proceedings of the National Academy of Sciences 1.
“Công nghệ này thực sự là một đột phá trong việc giải quyết tình trạng thiếu hụt các hệ phân phối thuốc hiện hành – một thứ có thể có vai trò quan trọng và đưa ra những gợi ý cho tất cả mọi thứ, ví dụ như cách điều trị ung thư cần phải phân phối thuốc một cách chính xác”, Colin Franz nói.
Các hệ phân phối thuốc cấy ghép hiện tại thường được dùng để điều trị cho các bệnh từ đau kinh niên và co cứng cơ đến ung thư và tiểu đường. Các hệ thụ động cho phép giải phóng dần dần các loại thuốc và không đòi hỏi phải trích xuất ở cuối vòng đời sử dụng, tuy nhiên có nhược điểm lớn ở phương pháp này là người sử dụng không thể kiểm soát được nó (ví dụ như điều khiển việc phân phối thuốc theo cách các thiết bị thông thường: tắt, lên, xuống). Ngược lại, các hệ hoạt động cho phép việc giải phóng thuốc được lập trình hóa lại đòi hỏi được cung cấp điện và thiết kế thêm phần lưu trữ điện, và cuối cùng đòi hỏi một cuộc phẫu thuật thứ hai để trích xuất thiết bị ra ngoài cơ thể.
Để thử nghiệm công nghệ mới này, các nhà nghiên cứu cấy ghép bằng phẫu thuật nó vào dây thần kinh tọa bên phải của từng con chuột. Mỗi thiết bị này đều chứa ba hốc đựng thuốc được nhét đầy lidocaine, một loại thuốc giúp cắt cơn đau thần kinh thông thường. Sau đó, ba nguồn sáng LED được đặt vào vị trí cấy ghép để kích hoạt giải phóng thuốc. Việc thử nghiệm tiếp theo cho thấy những chỗ đâu được đánh dấu trên các con chuột. Và các nhà nghiên cứu đã có thể chạm đến những chỗ đau khác nhau chờ dải ánh sáng LED nhiều màu sắc. “Chúng tôi thấy cách tiếp cận này hiệu quả, an toàn và không phải thêm gì vào hệ phân phối thuốc”, John Rogers nói. “Thêm vào đó, có có thể tự tăng quy mô. Dẫu chúng tôi sử dụng kết hợp ba nguồn LED vào thử nghiệm chứng minh ý tưởng của mình thì chúng tôi cũng có thể có tiềm năng nhân lên tới 30 bước sóng LED khác nhau, qua đó có thể đưa ra nhiều chương trình hơn để điều trị”.
Trong nghiên cứu tương lai, nhóm nghiên cứu sẽ kiểm tra thêm nhiều yếu tố an toàn trước khi nộp hồ sơ đề nghị Cục Quản lý Dược và thực phẩm Mỹ (FDA) xem xét thông qua cho các ca thử nghiệm lâm sàng trên người.
“Công nghệ này có những gợi ý đầy đứa hẹn trong y học phục hồi chức năng và hơn thế. Việc hợp tác giữa các nhà lâm sàng, khoa học vật liệu và kỹ thuật y sinh tại Shirley Ryan AbilityLab và ĐH Northwestern đang tăng tốc rất nhanh để tiến tới các khám phá về mặt lâm sàng”, tiến sĩ Franz, người đảm trách vai trò trợ lý giáo sư về Y học thể chất, phục hồi chức năng và thần kinh tại trường Y Feinberg, ĐH Northwestern, cho biết.
Thanh Hương tổng hợp
Nguồn: https://medicalxpress.com/news/2023-03-self-powered-drug-delivery.html
—————————————————–
1. More information: Self-powered, light-controlled platforms for programmed drug delivery, Proceedings of the National Academy of Sciences (2023). DOI: 10.1073/pnas.2217734120
