تکنولوژی

پایان تزریق: MIT کپسولی توسعه داد که داروها را مستقیماً به روده می‌رساند

محققان MIT و Novo Nordisk یک کپسول نوآورانه خوراکی را توسعه داده‌اند که با الهام از مکانیسم‌های پمپاژ اسکوییدها، داروها را به دیواره معده یا دیگر ارگان‌های دستگاه گوارش تحویل می‌دهد. این کپسول از داروهای بزرگ مثل انسولین و پروتئین‌ها بدون نیاز به تزریق پشتیبانی می‌کند. روش جدید از سوزن‌های کوچک صرف نظر کرده و از جت پروپالشن برای توزیع دارو استفاده می‌کند، که آسیب به بافت را کاهش می‌دهد. آزمایش‌های حیوانی نشان داده‌اند که این کپسول‌ها بدون آسیب به بافت به طور موفقیت‌آمیز عمل کرده‌اند.

محققان MIT و Novo Nordisk یک کپسول نوآورانه قابل بلعیدن را توسعه داده‌اند که از مکانیسم‌های پمپاژ اسکویید الهام گرفته است.

این کپسول برای آزاد کردن داروها به طور مستقیم در دیواره معده یا سایر ارگان‌های دستگاه گوارش طراحی شده است، و جایگزین بدون سوزنی برای داروهایی نظیر انسولین و داروهای بزرگ مبتنی بر پروتئین، از جمله آنتی‌بادی‌ها ارائه می‌دهد.

روش‌های سنتی تحویل خوراکی برای داروهایی که از پروتئین‌های بزرگ یا RNA تشکیل شده‌اند، بی‌اثر است زیرا این مولکول‌ها در سیستم گوارشی تمایل به تخریب دارند.

کپسول جدید

MIT برای سال‌ها بر روی ساختن دستگاه‌هایی برای تحویل ایمن چنین داروهایی به صورت خوراکی با استفاده از کپسوله کردن آن‌ها متمرکز شده است.

قبلاً، بسیاری از این کپسول‌ها برای تزریق دارو در داخل دستگاه گوارش بر روی سوزن‌های کوچک تکیه کرده بودند. اما روش جدید استفاده از سوزن‌ها را حذف کرده است و به این ترتیب آسیب‌های بالقوه به بافت را کاهش می‌دهد.

با مشاهده سفالوپودها، محققان یاد گرفتند که چگونه اسکوییدها و هشت‌پاها محفظه‌های شنل خود را با آب پر کرده و آن را از یک سیفون برای پمپاژ خود خارج می‌کنند.

این مکانیسم جت همچنین به آن‌ها اجازه می‌دهد که ابرهای جوهر را به عنوان یک استراتژی دفاعی شلیک کنند. با الهام از این موضوع، محققان دو روش برای تقلید از این پمپاژ جت در کپسول‌های خود توسعه دادند: دی‌اکسید کربن فشرده یا فنرهای به شدت پیچیده.

یک تریگر کربوهیدراتی، گاز یا فنر را تحت فشار نگه می‌دارد. پس از حل شدن، تریگر در معرض رطوبت یا اسیدهای معده حل می‌شود، گاز یا فنر را گسترش می‌دهد و یک جت از داروهای مایع را از کپسول بیرون می‌راند.

در آزمایش‌های خود، محققان فشارهای لازم را برای بیرون ریختن داروها به اندازه کافی محاسبه کردند تا به بافت زیرمخاطی نفوذ کنند و دپوئی تشکیل دهند که به تدریج دارو را آزاد کند.

آن‌ها دو نسخه از کپسول را طراحی کردند که به هدف بخش‌های مختلف دستگاه گوارش بود. یک نسخه، به شکل یک بلوبری، دارای یک پایین تخت و یک گنبد بلند است، که به آن اجازه می‌دهد روی پوشش معده قرار بگیرد و داروها را به سمت پایین به بافت پرتاب کند.

این کپسول می‌تواند تا ۸۰ میکرولیتر دارو را نگه دارد.

بدون نیاز به تزریق

نسخه دوم به صورت لوله‌ای است که به آن کمک می‌کند با ارگان‌هایی نظیر مری یا روده کوچک هماهنگ شود. این طراحی پراکندگی دارو در دیواره جانبی را به جای پایین تسهیل می‌کند و دارای ظرفیت ۲۰۰ میکرولیتر است.

هر دو نوع کپسول از فلز و پلاستیک ساخته شده‌اند و به راحتی می‌توانند از سیستم گوارش عبور کرده و پس از تحویل بار دارویی خود دفع شوند.

در آزمایش‌های حیوانی، این کپسول‌ها به طور موفقیت‌آمیز انسولین، یک آگونیست گیرنده GLP-1 مشابه با اوزمپیک، و RNA مداخله‌گر کوچک (siRNA)، نوعی از RNA که قادر به خاموش کردن ژن‌های خاص است و برای درمان انواع مختلف اختلالات ژنتیکی مفید است، را تحویل دادند.

غلظت داروها در جریان خون حیوانات به سطوحی همتراز با آن‌هایی که از تزریقات مستقیم بودند رسید و هیچ گونه آسیبی به بافت مشاهده نشد.

محققان این کپسول‌های قابل بلع را به عنوان یک راه حل عملی برای بیمارانی که نیاز مکرر به انسولین یا درمان‌های تزریقی دیگر دارند، متصور هستند.

این روش نه تنها روند تجویز دارو را برای بیمارانی که از سوزن‌ها بیزارند ساده می‌کند بلکه نیاز به دفع اشیای تیز را نیز از بین می‌برد. علاوه بر این، آن‌ها یک نوع متصل به آندوسکوپ طراحی کرده‌اند که می‌تواند در محیط‌های بالینی مانند اتاق‌های آندوسکوپی یا اتاق‌های عمل دارو تحویل دهد.

تیم برنامه دارد که به پیشرفت این کپسول‌ها ادامه دهد و آزمایش‌های انسانی را در آینده انجام دهد. این کار پایه‌ای امیدوارکننده برای تحول در نحوه تحویل داروها تشکیل می‌دهد و بهبود کیفیت زندگی بسیاری از بیماران را ممکن می‌سازد.

توسط
Interesting Engineering
منبع
Interesting Engineering
نمایش بیشتر

اخبار مرتبط

بازگشت به بالا