В настоящее время в медицинской практике используют пластыри для доставки таких соединений, как никотин и синтетический наркотический анальгетик фентанил, молекулы которых настолько малы и активны, что способны проникать через кожу самостоятельно. А препараты с крупными молекулами приходится вводить под кожу «по старинке», с помощью игл.
Колкий пластырь: Или Липкие уколы
Программируемый пластырь, оснащенный сотнями микроигл, можно использовать для безболезненных подкожных инъекций препаратов, регулируя их дозировку и режим введения в зависимости от потребностей пациента.
Исследователи Hewlett Packard Labs, работающие под руководством Дженис Никель (Janice Nickel), разработали «умный» пластырь для безболезненного подкожного введения лекарственных препаратов с помощью микроигл. Прототипом приспособления послужила технология, лежащая в основе работы пузырьково-струйных принтеров. Hewlett Packard уже заключила лицензионное соглашение с ирландской компанией Crospon, специализирующейся на разработке приборов медицинского назначения, которая будет производить и продавать «умные» пластыри.
Длина микроигл составляет 150 мкм, что обеспечивает проникновение через наружный слой кожи и доставку препаратов в капиллярное ложе, не затрагивая при этом нервные окончания, располагающиеся в более глубоких слоях. Пластыри функционируют по принципу пузырьково-струйных принтеров: каждая игла оснащена «картриджем», внутри которого находится крошечный резистор. При разогревании резистора на его поверхности формируется пузырек, выталкивающий микропорцию чернил через специальную насадку.
Экспериментальный прототип пластыря имеет площадь около 1 кв. дюйма. На нем расположено 400 цилиндрических резервуаров общим объемом менее 1 мл3. Каждый резервуар сообщается с микроиглой, а функционирование всего устройства контролирует встроенный микропроцессор, запрограммированный нагревать в определенное время один из резервуаров. Наиболее сложной задачей для разработчиков была избирательная локализация тепловой энергии в одном из 400 резервуаров, располагающихся в непосредственной близости друг от друга.
Специалисты компании Crospon предлагают использовать «умные» пластыри, прежде всего, для безболезненного введения инсулина. Такие пластыри будут срабатывать в соответствии с данными, поступающими от встроенных датчиков, определяющих, например, уровень глюкозы в крови пациента. Также изучаются возможности создания пластырей для раздельного дозированного введения других препаратов в течение длительного времени. Возможно создание пластыря для военнослужащих, в резервуарах которого будут содержаться антидоты от химического или биологического оружия. Действительно, область применения «умного» пластыря практически безгранична, и специалисты предполагают, что со временем он в значительной степени, если не полностью, вытеснит иглу для подкожного введения.
Напомним, что мы рассказывали и о других перспективных способах подкожного введения лекарств без шприца — с помощью микроскопических реактивных инжекторов («Реактивный укол») и модифицированных стрекательных клеток медуз («Живой шприц»).
«Коммерческая биотехнология»