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Il cerotto con microago e alimentato da biobatteria può fornire farmaci, tra questi anche l’insulina, e procurarsi campioni biologici per i test

Un cerotto per la somministrazione di farmaci in modo indolore, organico e biodegradabile potrebbe presto essere all’orizzonte per i pazienti e sanitari a domicilio. I ricercatori della Tohoku University hanno sviluppato un dispositivo alimentato da biobatterie in grado sia di erogare farmaci di grandi molecole attraverso la barriera cutanea sia di estrarre il fluido interstiziale per scopi diagnostici.

Hanno pubblicato il loro approccio online il 28 gennaio su Nature Communications .

Pubblicità e progresso

Il team, guidato dall’autore corrispondente Matsuhiko Nishizawa, professore presso il Dipartimento di Finemeccanica presso la Graduate School of Engineering dell’Università di Tohoku, ha sviluppato una matrice di microaghi più piccola di un mignolo. I microaghi sono porosi, agendo come condotti interconnessi per iniettare o estrarre il fluido, comprese le grandi molecole dei vaccini o anche l’insulina.

Questo è un passo avanti rispetto ai cerotti già commercializzati per la trasmissione di farmaci a piccole molecole utilizzati per alleviare il dolore post-operatorio o trattamenti per l’emicrania, ha detto Nishizawa, senza aumentare le dimensioni dell’ago. I microneedles porosi sono lunghi 250 micron, circa la larghezza di tre capelli umani e mezzo – abbastanza profondi da penetrare indolore nello strato più esterno della pelle senza essere abbastanza lunghi da colpire i vasi sanguigni oi nervi.

Un cerotto per la somministrazione di farmaci indolore, organico e biodegradabile sviluppato dai ricercatori della Tohoku University per una potenziale assistenza sanitaria a domicilio.

Quando una tensione di basso grado viene applicata alla matrice di microaghi porosi rivestiti con idrogel, il flusso di liquido viene generato come quando viene dispiegato lo stantuffo di una siringa. Chiamato flusso elettroosmotico, può aumentare la velocità di trasmissione dei farmaci attraverso la barriera cutanea o la velocità di estrazione del liquido interstiziale da testare per cose come i livelli di glucosio.

“Questa ricerca è una prima dimostrazione che il flusso elettroosmotico generato da un array di microaghi poroso accelera la penetrazione transdermica delle molecole dei farmaci e l’estrazione del liquido interstiziale”, ha detto Nishizawa.

I ricercatori hanno alimentato l’array con una biobatteria. La batteria è composta da quattro elettrodi accoppiati e converte l’energia chimica, prelevata dagli enzimi che processano lo zucchero e l’ossigeno atmosferico, in energia elettrica. La biobatteria e l’array di microneedle poroso sono fissati alla pelle con un cerotto adesivo più piccolo di un biglietto da visita.

I ricercatori stanno ora sviluppando una matrice porosa di microaghi con un polimero biodegradabile.

“Il successo mostrata qui dalle nostre prove utilizzando una biobatteria incorporata evidenzia la possibilità futura di un cerotto cutaneo basato sul flusso di elettroosmosi totalmente organico che è sicuro e veramente usa e getta”, ha detto Nishizawa.

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