I medici potrebbero presto somministrare un intero ciclo di trattamento per condizioni potenzialmente letali con una capsula stampata in 3D controllata da campi magnetici grazie ai progressi compiuti dai ricercatori dell'Università del Sussex.

Ingegneri e scienziati farmaceutici dell'Università del Sussex e dell'Università del Texas ad Austin hanno sviluppato un sistema attivabile e controllabile a distanza per la somministrazione di farmaci su richiesta.

Utilizzando la tecnologia di stampa 3D e l'attuazione magnetica, i ricercatori hanno potuto provare il concetto di rilascio di un farmaco innescato da campi magnetici in grado di inibire la proliferazione delle cellule cancerose in vitro .

Mentre la ricerca è nelle sue fasi iniziali, i ricercatori stanno lavorando a un sistema in cui sia possibile guidare il sistema di somministrazione del farmaco verso la posizione richiesta nel corpo utilizzando mezzi esterni come i magneti permanenti. La tecnologia consentirebbe di applicare un farmaco vicino alla lesione.

I ricercatori prevedono che la consegna mirata offerta dal nuovo sistema potrebbe aiutare a eliminare gli effetti collaterali dannosi causati da trattamenti come la chemioterapia che danneggiano le cellule sane vicine. Il dispositivo offre anche un livello di controllo che eviterebbe un dosaggio inappropriato che è diventato la causa principale degli effetti avversi della terapia farmacologica.

Kejing Shi, ricercatore di dottorato presso la School of Life Sciences dell'Università del Sussex e autore principale dello studio, ha dichiarato:"Il dispositivo offre il potenziale per un trattamento personalizzato attraverso il caricamento di un determinato farmaco in una particolare concentrazione e il suo rilascio all'interno di diversi schemi di dosaggio. Tutti i risultati hanno confermato che il dispositivo può fornire un lungo termine, modo innescabile e riutilizzabile per trattamenti di malattie localizzate come il cancro".

Professor Ali Nokhodchi, capo del laboratorio di ricerca farmaceutica presso la School of Life Sciences dell'Università del Sussex e corrispondente autore dell'articolo, ha dichiarato:"Il dispositivo offre maggiore efficacia e sicurezza attraverso la distribuzione e l'assorbimento ottimali del farmaco nella posizione mirata a livello (sub)cellulare. Questo dispositivo ha il potenziale per essere utilizzato nei trattamenti per il cancro, diabete, dolore, e infarto del miocardio che richiedono una cinetica di rilascio variabile in cui i pazienti soffrono di disagio o disagio se attualmente si affidano a un trattamento farmacologico monotonico non regolabile".

Nello studio, da pubblicare nell'edizione di agosto di Colloidi e Superfici B:Biointerfacce , un dispositivo contenente il farmaco antitumorale 5-fluorouracile e composto da un cilindro di spugna magnetica in polidimetilsilossano (PDMS) e un serbatoio stampato in 3D ha mostrato un effetto di inibizione sulla crescita delle cellule Trex.

ripetuto, il rilascio localizzato del farmaco è stato ottenuto accendendo e spegnendo il campo magnetico applicato. Variando l'intensità del campo magnetico quando applicato al dispositivo, la spugna magnetica interna viene compressa a rapporti diversi, che rilascia diverse quantità di farmaco.

In vitro studi su colture cellulari hanno dimostrato che più forte è il campo magnetico applicato, maggiore è il rilascio del farmaco e maggiori sono gli effetti di inibizione sulla crescita delle cellule Trex.

I ricercatori affermano che questo tipo di trattamento intelligente potrebbe essere disponibile per i pazienti negli ospedali entro un decennio.

Dott.ssa Elizabeth-Rendon Morales, Senior Lecturer in Engineering presso la School of Engineering and Informatics dell'Università del Sussex, ha dichiarato:"La messa a punto e la caratterizzazione delle prestazioni del dispositivo consentono al sistema di essere in grado di rilasciare il farmaco all'interno di diversi schemi di dosaggio, quindi, avere il potenziale per offrire un trattamento personalizzato."

Dott. Rodrigo Aviles-Espinosa, un docente di ingegneria biomedica presso la School of Engineering and Informatics dell'Università del Sussex, dice "Fare avanzare ulteriormente questo processo, potremmo creare diversi scomparti nella capsula con diverse spugne o impiegare altre tecniche in cui le proprietà della spugna macroporosa possono essere adattate per contenere due o più sostanze senza essere mescolate, il che potrebbe fornire cicli di trattamento più complessi".