Tecno

Un impianto di somministrazione del farmaco grande come un chicco d’uva, con controllo remoto, aiuterà nella gestione della malattia cronica

Sistema di rilascio di farmaci tramite nanocanali impiantabili a distanza (nDS) 

Il dispositivo nanofluidico fornisce dosi controllate.

Le persone con malattie croniche come l’artrite, il diabete e le malattie cardiache potrebbero un giorno rinunciare al regime quotidiano di pillole e, invece, ricevere un dosaggio programmato di farmaci attraverso un impianto dele dimensioni di un chicco d’uva controllato a distanza.

I ricercatori dell’Ospedale Metodista di Houston, in Texas, hanno erogato con successo dosaggi continui e predeterminati di due farmaci per malattie croniche utilizzando un sistema di erogazione a nanocanali (nDS) controllato a distanza tramite tecnologia Bluetooth. Il dispositivo nDS fornisce il rilascio controllato di farmaci senza l’uso di pompe, valvole o di un alimentatore per un periodo che fino ad un anno senza ricarica per alcuni pazienti. Questa tecnologia sarà testata nello spazio il prossimo anno.

Un documento di proof-of-concept pubblicato di recente su Lab on a Chip (online il 25 giugno) spiega come i ricercatori delouston Methodist abbiano hanno realizzato questo sistema a lungo termine per la somministrazione di farmaci per l’artrite reumatoide e l’ipertensione, farmaci che vengono spesso somministrati in momenti specifici di il giorno o a dosaggi variabili in base alle esigenze del paziente.

“Consideriamo questo impianto universale per farmaci come parte del futuro dell’innovazione sanitaria: alcuni farmaci per malattie croniche offrono il massimo beneficio durante le ore notturne quando è scomodo per i pazienti assumerli per via orale, il che potrebbe migliorare notevolmente la gestione della malattia e prevenire il mancato dosaggio, semplicemente con un medico che supervisiona il trattamento a distanza “, ha detto Alessandro Grattoni, Ph.D., corrispondente autore e presidente del dipartimento di nanomedicina presso l’Istituto di ricerca dell’Ospedale Metodista di Houston.

Alessandro Grattoni, Ph.D.

Grattoni e i ricercatori di Houston hanno lavorato su sistemi di rilascio impiantabili di nanocanali per regolamentare l’erogazione di una varietà di terapie per problemi medici che vanno dalla prevenzione dell’HIV al cancro. Mentre la ricerca di base avanza con il dispositivo telecomandato, la tecnologia sviluppata a Houston è prevista per test di comunicazione remota estremi sulla Stazione Spaziale Internazionale nel 2020. Il team spera che un giorno il sistema sarà ampiamente disponibile per i medici nel trattare i pazienti a distanza tramite la telemedicina. Ciò potrebbe fornire sia un miglioramento della qualità della vita dei pazienti sia una riduzione dei costi per il sistema sanitario.

L’impianto a batteria contiene un microchip che è abilitato Bluetooth e si basa sulla comunicazione wireless. Per dimostrare che la tecnologia ha funzionato come pianificato, il microchip è stato programmato per tre diverse impostazioni di rilascio del farmaco: standard, ridotto e aumentato. Ad ogni impostazione, è stata applicata una tensione specifica a un nanocanale di silicio all’interno dell’impianto per controllare il rilascio del farmaco.

Gli attuali dispositivi di somministrazione del farmaco, come quelli per il trattamento del dolore o le patch per insulina, si basano su meccanismi di pompaggio o porte esterne e in genere necessitano di ricariche ogni tre giorni. Il dispositivo di Houston è impiantato sotto la pelle e utilizza una membrana nanofluidica realizzata con tecnologia simile utilizzata nell’industria dei semiconduttori di silicio. Il dosaggio del farmaco e il programma possono essere personalizzati per ciascun paziente e l’impianto fornisce i farmaci per molti mesi, anche un anno, prima che siano necessarie le ricariche.

Secondo il CDC, le malattie croniche sono tra le più comuni, costose e prevenibili forme patologiche che impattano su tutti i problemi medici.