Моторизованные капсулы для пероральной доставки инсулина

Технология, позволяющая доставлять инсулин перорально, а не с помощью обычных инъекций, станет революционным шагом в медицине, и ученые Массачусетского технологического института (MIT) на протяжении многих лет усердно работают в этом направлении. Их последнее творение – капсула с лекарством, которая с помощью роботизированной головки прокладывает себе путь через слизь в тонком кишечнике, обеспечивая инсулину прямой путь к клеткам.

Сложность перорального введения препаратов, таких как инсулин, связана с негостеприимной средой в пищеварительном тракте. Условия здесь очень кислые, и даже если лекарства не разлагаются, им трудно проникнуть через слизистый барьер.

Ученые Массачусетского технологического института находятся на переднем крае передовых систем доставки лекарств, разработанных для преодоления этих сложных препятствий. В их работе использовались капсулы с микроиглами, которые проникают в желудок.

Новейшая система под названием RoboCap состоит из капсулы с роботизированной головкой, покрытой слоем желатина, который растворяется в ответ на определенные уровни pH в тонком кишечнике. Это замыкает бортовую цепь, которая запускает внутренний мотор, питающийся от крошечной биосовместимой батареи, что заставляет капсулу начать вращаться.

RoboCap был испытан в кишечнике свиньи, где его вращательное движение позволило ему проникнуть в слизистый барьер. Это вращательное движение механически смещает слизистый барьер и одновременно разрушает отсек, содержащий лекарства.

В экспериментах на животных команда смогла эффективно доставить инсулин, а также пептидный антибиотик ванкомицин, который используется для лечения различных инфекций. RoboCap смог доставить в 20-40 раз больше дозы, чем стандартная капсула, разработанная без роботизированного механизма, и благополучно прошел через пищеварительный тракт после завершения своей работы.

Слой слизи, тем временем, восстанавливается в течение нескольких часов.

«Что делает RoboCap, так это временно смещает первоначальный слизистый барьер, а затем улучшает всасывание за счет максимального рассеивания лекарства на месте, – сказал Джованни Траверсо, возглавлявший исследование. – Сочетая все эти элементы, мы действительно максимизируем наши возможности по созданию оптимальной ситуации для всасывания лекарства».

Эксперименты проводились на тонком кишечнике, но исследователи утверждают, что RoboCap может быть использован для высвобождения других лекарств в желудке или толстой кишке, если внести изменения в желатиновое покрытие, что позволит ему растворяться при различных уровнях pH.

Исследование было опубликовано в журнале Science Robotics.

Источник: Robogeek.ru