Molte condizioni mediche, come il cancro, diabete e dolore cronico, richiedono farmaci che non possono essere assunti per via orale, ma deve essere dosato a intermittenza, secondo necessità, in un lungo periodo di tempo. Sono state sviluppate alcune tecniche di consegna, utilizzando una fonte di calore impiantata, un chip elettronico impiantato o altri stimoli come un interruttore "on-off" per rilasciare i farmaci nel corpo. Ma finora, nessuno di questi metodi può fare in modo affidabile tutto ciò che è necessario:attivare e disattivare ripetutamente il dosaggio, fornire dosi coerenti e regolare le dosi in base alle esigenze del paziente. Ma ora, un team di ricerca guidato da Daniel Kohane del Children's Hospital Boston ha ideato una soluzione che combina il magnetismo con la nanotecnologia.
Gli investigatori hanno creato un piccolo dispositivo impiantabile, meno di 1 centimetro di diametro, che incapsula il farmaco in una membrana appositamente progettata, incorporati con nanoparticelle magnetiche di ossido di ferro. L'applicazione di un esterno, il campo magnetico alternato riscalda le nanoparticelle magnetiche, provocando il riscaldamento e il collasso temporaneo dei gel nella membrana. Questo collasso apre i pori che consentono al farmaco di passare attraverso e nel corpo. Quando il campo magnetico è spento, le membrane si raffreddano e i gel si rigonfiano, chiudendo i pori e arrestando la somministrazione del farmaco. Non sono necessari dispositivi elettronici impiantati.
Il dispositivo, che il team di Kohane sta continuando a sviluppare per uso clinico, è descritto nella rivista Nano Letters. Il lavoro dettagliato nel presente documento è stato condotto in collaborazione con Robert Langer, del Massachusetts Institute of Technology e ricercatore principale del MIT-Harvard Center for Cancer Nanotechnology Excellence.
La dimensione della dose rilasciata dal dispositivo è stata controllata in modo riproducibile dalla durata dell'impulso del campo magnetico "on", e il tasso di rilascio è rimasto costante su più cicli. I test hanno indicato che la somministrazione del farmaco potrebbe essere attivata con solo un intervallo di tempo da 1 a 2 minuti prima del rilascio del farmaco, e si spegne con un intervallo di tempo compreso tra 5 e 10 minuti. Le membrane sono rimaste meccanicamente stabili sotto prova di trazione e compressione, indicando la loro durata, non ha mostrato tossicità per le cellule, non sono stati respinti dal sistema immunitario in un modello di ratto, ed è rimasto funzionale dopo quarantacinque giorni in vivo. Le membrane vengono attivate da temperature superiori alla normale temperatura corporea, quindi non sarebbe influenzato dal calore della febbre del paziente o dall'infiammazione locale.
Questo lavoro è dettagliato in un documento intitolato, "Una membrana composita ad attivazione magnetica per la somministrazione di farmaci su richiesta". Anche gli investigatori della McMaster University e dell'Università di Saragozza hanno partecipato a questo studio. Un abstract di questo articolo è disponibile sul sito Web della rivista.
Fornito dal National Cancer Institute (notizie:web)
