I ricercatori della North Carolina State University e dell'Università del North Carolina a Chapel Hill hanno sviluppato una tecnologia di somministrazione dei farmaci che consiste in un cerotto elastico che può essere applicato sulla pelle e rilascerà farmaci ogni volta che il cerotto viene allungato.

Per esempio, se applicato al gomito, il cerotto rilascerebbe un farmaco quando il gomito si piega e allunga il cerotto.

"Questo potrebbe essere usato per rilasciare antidolorifici ogni volta che un paziente con ginocchia artritiche va a fare una passeggiata, o rilasciare farmaci antibatterici gradualmente man mano che le persone si spostano nel corso della giornata, "dice Zhen Gu, co-autore senior di un documento che descrive il lavoro e un assistente professore nel programma congiunto di ingegneria biomedica presso NC State e UNC-Chapel Hill.

La tecnologia consiste in un film elastico tempestato di microcapsule biocompatibili. Queste microcapsule, a sua volta, sono pieni di nanoparticelle che possono essere riempite con farmaci.

Ecco come funziona:le microcapsule fuoriescono per metà dalla pellicola, sul lato della pellicola che tocca la pelle del paziente. I farmaci fuoriescono lentamente dalle nanoparticelle e vengono immagazzinati nelle microcapsule. Quando il film elastico è teso, allunga anche le microcapsule - allargando la superficie della microcapsula e spremendo efficacemente parte del farmaco immagazzinato sulla pelle del paziente, dove può essere assorbito.

"Quando la microcapsula viene allungata da sinistra a destra, è anche compresso dal basso verso l'alto, "dice Yong Zhu, co-autore senior del documento e professore associato di ingegneria meccanica e aerospaziale presso la NC State. "Quella compressione aiuta a spingere il farmaco fuori dalla microcapsula".

Dopo essere stato allungato, la microcapsula viene "ricaricata" dai farmaci che continuano a fuoriuscire dalle nanoparticelle.

"Questo può essere usato per applicare farmaci direttamente ai siti sulla pelle, come l'applicazione di farmaci antitumorali ai melanomi o l'applicazione di fattori di crescita e antibiotici per la guarigione delle ferite, " dice Jin Di, co-autore principale e studente di dottorato nel laboratorio di Gu.

I ricercatori hanno anche incorporato microaghi nel sistema, applicandoli sopra le microcapsule. In questa configurazione, i farmaci possono essere spremuti attraverso i microaghi. I microaghi sono abbastanza piccoli da essere indolori, ma abbastanza grande da consentire ai farmaci di diffondersi nel flusso sanguigno attraverso minuscoli capillari sotto la pelle. "Questo amplia la gamma di farmaci che possono essere applicati utilizzando la tecnologia, "dice Shanshan Yao, co-autore principale e studente di dottorato nel laboratorio di Zhu.

"Stiamo ora esplorando come utilizzare questo strumento per applicare farmaci in modo efficiente ed efficace ai pazienti ustionati, e abbiamo in programma di esaminare come questo potrebbe essere utilizzato anche per alleviare il dolore, " dice Gu.

"I materiali sono relativamente economici, e il processo di produzione è abbastanza semplice, quindi siamo ottimisti sul fatto che questo possa essere ampliato in modo conveniente, " dice Zhu.

La carta, "Erogazione di farmaci innescata dallo stiramento da elastomeri indossabili contenenti depositi terapeutici, " è pubblicato online sulla rivista ACS Nano. I coautori includono Yanqi Ye e Jicheng Yu del programma congiunto di ingegneria biomedica, e Zheng Cui e Tushar Ghosh dello Stato della Carolina del Nord.

Il lavoro è stato sostenuto dall'American Diabetes Association, una sovvenzione pilota dal NC TraCS Institute di UNC Chapel Hill, e dalla National Science Foundation attraverso l'ASSIST Engineering Research Center presso NC State.