"Sistema di consegna colloidale" e "nanoparticella" probabilmente non sono termini che ti ritrovi a utilizzare nelle interazioni quotidiane, ma per Yoonjee Park di UC, professore assistente presso il College of Engineering and Applied Science professore di ingegneria biomedica, queste parole sono al centro di ogni conversazione relativa alla sua ricerca all'avanguardia sui veicoli per la somministrazione di farmaci.

Un'aggiunta relativamente recente all'università, Park è un'educatrice "di grande talento" che è stata reclutata per la sua leadership in un "ad alto impatto, un'area ad alta domanda" in cui l'università vuole continuare a posizionarsi come leader globale.

L'area in cui Park si è affermata come esperta è il campo di studio relativo alla creazione e al monitoraggio di veicoli di consegna che trasportano medicinali in luoghi specifici all'interno del corpo.

La Park è stata ispirata per la prima volta a perseguire questo corso di studi quando ha visto gli effetti collaterali del cancro e come i farmaci usati per uccidere le cellule tumorali hanno ucciso anche altre parti del corpo. Per quanto riguarda la chemioterapia spiega, "Se inietti il ​​farmaco per via endovenosa, può andare ovunque e ovunque, ecco perché otteniamo effetti collaterali come la caduta dei capelli."

Sperava di trovare un modo per inviare farmaci solo all'area specifica del corpo che necessitava del trattamento piuttosto che trattare (e danneggiare) inavvertitamente l'intero corpo. Nel fare ciò, il trattamento medico sarebbe più efficace e il paziente potrebbe rimanere più forte durante il trattamento.

Descrivendo il suo lavoro dice, "Di solito uso le nanoparticelle per i veicoli per la consegna dei farmaci, e possiamo attaccare l'immagine e gli agenti di contrasto alla nanoparticella [per tracciare la particella]. Oppure la nanoparticella stessa è l'immagine e l'agente di contrasto che crea un complesso dell'immagine e dell'agente di contrasto con il farmaco stesso".

Nel corso del tempo Park ha iniziato a concentrare i suoi sforzi su quelle parti del corpo che rappresentavano una sfida o un rischio significativo per i medici che stavano cercando di raggiungere quel luogo con la medicina. Due aree che sono state di particolare interesse per lei sono i dischi spinali e i luoghi all'interno del bulbo oculare, entrambi i quali possono essere dolorosi e rischiosi da accedere con i metodi tradizionali.

Da aprile, Park ha lavorato con James Lin, direttore del Laboratorio di valutazione e ingegneria del tessuto scheletrico, concentrarsi specificamente sulla rigenerazione della degenerazione del disco spinale. Finora i due hanno fatto passi da gigante.

"Mentre invecchiamo, i dischi tra le ossa si stanno consumando così gravemente che alcuni pazienti avvertono un dolore estremo, tuttavia affrontare questo dolore è impegnativo, " spiega il professor Park. Utilizzando veicoli realizzati con perfluorocarburi, Park e Lin hanno creato bio-safe, durevole, veicoli affidabili che possono essere inseriti nei dischi e tracciati tramite imaging medico.

Lin dice che questi veicoli, descritto come "goccioline, "entrano nel flusso sanguigno e vengono tracciati "senza aprire il corpo" per fornire feedback e manipolazioni in tempo reale. Park dice, "Possiamo vedere il dosaggio nei nostri corpi e possiamo vedere la bio-distribuzione del farmaco. Quindi possiamo ridurre al minimo gli effetti collaterali prima che accada qualcosa".

I sistemi di somministrazione del farmaco progettati da Park e Lin possono essere riempiti con il farmaco prescritto e inseriti una sola volta nel disco spinale. Quindi, utilizzando un ultrasuono calibrato con precisione, i veicoli possono essere "spuntati" per rilasciare sistematicamente il farmaco secondo necessità. Questa tecnica consente di ridurre al minimo il trattamento invasivo, riducendo così il rischio di effetti collaterali dannosi, oltre a creare un sistema di somministrazione che può essere potenzialmente autosomministrato dal paziente.

Lin says that his favorite part of his collaboration with Park has been that studying this drug delivery system has much wider applications and "the potential gives you an additional opportunity to make entire body repair schemes." Infatti, he relates that using the ultrasound technique to burst microbubbles has been used to break up blood clots that might otherwise have led to strokes.

Preliminary testing of the drug delivery procedure is being performed at the Laboratory Animal Medical Services (LAMS) facility on UC's East Campus. Currently Park is in the preclinical phase, which she and Lin hope will lead to enough evidence regarding the safety and efficacy of the treatment to convince the FDA to allow them to move to clinical trials. Because this is a new application for an old drug, the two expect less challenges from the FDA than if they were trying to introduce an entirely new drug to the market.

Thankfully UC provides all of the necessary facilities, attrezzatura, and resources for Park to pursue her research in tandem to her responsibilities as a professor. Infatti, it was the superb medical facilities she would have access to as a professor at UC that aided in her decision to accept the position at the university. At the University of Cincinnati, Park is certain she will be able to go far in her research.

"Many people have been trying, " says Park of her attempt to create an effective drug delivery vehicle, and she herself is no stranger to this work, having spent a decade focusing on issues related to this project. Her PhD at Purdue University and her research at Boston's Massachusetts Institute of Technology were both dedicated to studying particle stabilization to avoid clogging arteries with the nanoparticles and drug delivery vehicles; creating a vehicle that could be programmed to travel to specific destinations; tracking this vehicle with medical imaging; and learning how drugs could be time-released at the proper time.

With the support of the University of Cincinnati behind her efforts, Park hopes to be able to overcome the barriers that have slowed others, and reach the success she has been seeking. "It seems like it's working! We've had lots of progress, actually, " she says with a smile.