PNAS: активируемый светом биоразлагаемый имплантат выпускает лекарства по требованию

Разработанное учеными Чикагской лаборатории Ширли Райан AbilityLab экспериментальное новое устройство сочетает в себе лучшие характеристики существующих имплантов. Результаты работы исследователей опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Нынешний прототип изготовлен из магния, молибдена и полиангидридного полимера – все они поддаются биологическому разложению – и состоит из трех резервуаров, заполненных лекарственным средством, каждый из которых встроен в биоразлагаемую батарею. Анод этой батареи герметизирует резервуар и соединен с ее катодом через фототранзистор.

Электрическое сопротивление фототранзистора падает, когда на него воздействует свет определенной длины волны, что приводит к короткому замыканию батареи. В результате герметизирующий резервуар анод подвергается коррозии, что позволяет лекарству диффундировать в окружающие ткани.

Поскольку фототранзистор каждого резервуара чувствителен к разной длине волны света, имплантат способен выделять лекарственные препараты три отдельных раза – каждый раз с использованием другого типа света. В лабораторных тестах имплантат был успешно использован для высвобождения обезболивающего препарата лидокаина у крыс. Источник света состоял из трех внешних светодиодов разного цвета, которые просвечивали через кожу животных и подлежащие ткани в месте имплантации.

Эта технология представляет собой прорыв в устранении недостатков существующих систем доставки лекарств – тот, который может иметь важные и масштабные последствия для всего, от эпидемии опиоидов до точного лечения рака.