8/12/2019 Eliberare de Medicamente Controlata de Nanomembrane Inteligente

1/3

by Alina VALCEA

Numeroase afectiuni medicale gravecum ar fi cancerul, diabetul si durerea cronica

necesita medicamente care nu pot fi luate pe cale orala, dar trebuie sa fie administrate intermitent,

in functie de necesitate si pe o perioada lunga de timp. Eliberarea controlata si pe termen lung a

medicamentelor a fost recunoscuta ca fiind una dintre cele mai promitatoare tehnologii biomedicale

pentru anumite tipuri de boli cronice.

Tehnicile de eliberare controlata a livrarii de medicamente utilizeaza diferite materiale

corespunzatoare si stimuli, cum ar fi o sursa de caldura sau un cip electronic implantat pentru a

declansa eliberarea de medicamente dintr-un rezervor implantat. Anterior, a fost raportat si un

sistem nanocompozit declansat magnetic (Nanocompozit controlat de la distanta pentru livrarea

medicamentelor necesare in interiorul corpului).

Printre stimulii care controleaza activ livrarea pulsatila a medicamentelor, semnalul electric pare a fi

cea mai buna sursa, pentru ca este portabil si nu necesita echipamente mari sau speciale pentru a o

declansa, a declarat Jin Kon Kim.

Semnalul poate fi, de asemenea, cu usurinta si la cerere controlabil, si sunt posibile cicluri lungi de

administrare. Mai mult decat atat, atunci cand un senzor sau un sistem de microcipuri este

combinat, este posibil si feedback-ul la distanta si controlul din afara corpului. El avertizeaza, totusi,

ca referitor la dispozitivele de livrare pulsatila de medicamente folosind stimuli electrici s-au raportat

anterior mai multe dezavantaje, precum: 1) numarul limitat de medicamente incarcate in rezervor,

2) numarul limitat de comutari, 3) dificultatea de a controla cantitatea exacta de eliberare a

medicamentelor, 4) fabricatia complicata (multi pasi).

8/12/2019 Eliberare de Medicamente Controlata de Nanomembrane Inteligente

2/3

Dr. Kim, profesor la Departamentul de Inginerie Chimica, si director al National Creativity Research

Initiative Program al Block Copolymer Self Assembly, de la Pohang University of Science Technology

(POSTECH), din Coreea de Sud, si echipa sa au dezvoltat un nou dispozitiv de livrare pulsatila a

medicamentelor la cerere cu eliberare bazata pe actionarea electrica a membranelor nanoporoase

din polipyrol. an image in raportarea constatarilor lor in editia online din ianuarie a NANO Letters,

cercetatorii de la POSTECH arata ca marimea porilor din membranele nanoporoase a fost reversibil

actionata de catre starea electrochimica si ca a fost posibila eliberarea pulsatila a unui model de

medicament.

Cel mai bun mod de a realiza eliberarea pulsatila de medicamente bazata pe stimul electric pentru

o perioada extinsa este de a elibera medicamentele prin membrana nanoporoasa cu dimensiunile

porilor uniforme, de la un sistem de depozit care contine cantitati mari de medicamente, pentru

eliberarea in cursul perioadelor prelungite, a explicat Kim.

Aceasta deoarece marimea porilor ar putea fi ajustata cu semnale electrice atunci cand este folosita

o membrana nanoporoasa din polimeri receptivi electric. Cercetatorii au fabricat o membrana

nanoporoasa receptiva electric bazata pe polipyrol dopat cu anioni de dodecilbenzensulfonat

(PPy/DBS), care a fost electropolimerizata pe partea de sus cu oxid de aluminiu anodizat.

Kim mentioneaza ca ratiunea alegerii PPy/DBS ca material rceptiv electric este ca acesta prezinta o

schimbare foarte mare de volum (pana la 35%), in functie de starea electrochimica si

biocompatibilitate excelenta. Potentialul de actionare este sub 1,1 volti, care este suficient de

scazut fata de 3 volti utilizati pentru functionarea unei inimi artificiale, spune cercetatorul.

Micsorarea nanoporilor din membrana poate fi controlata la scara nanometrica, in functie de starile

electrochimice (oxidare vs. reducerea starilor). La starea de reducere, nanoporii au fost inchisi, dincauza expansiunii PPy, apoi medicamentele nu au putut fi eliberate. Nanoporii sunt deschisi la starea

de oxidare, care permite medicamentelor sa fie lansate. Fiecare stare este reversibila de mai mult de

1000 de ori, iar timpul de comutare este foarte scurt: mai putin de 10 secunde.

Deoarece acest dispozitiv ar putea fi utilizat pentru livrarea de medicamente intermitenta sau la

cerere, el are aplicatii in noi metode terapeutice pentru boli legate de hormoni, cum ar fi

infertilitatea, nanismul, osteoporoza si diabetul, precum si pentru boli cronice, cum ar fi insomnia,

angina pectorala, astmul sau pentru controlul durerii, toate acestea necesitand administrarea

discontinua si rapida de medicamente. Pana in prezent, echipa condusa de dr. Kim a demonstrat

8/12/2019 Eliberare de Medicamente Controlata de Nanomembrane Inteligente

3/3

eliberarea de medicamente pe baza sistemului lor numai in conditii in vitro. Sunt necesare in

continuare, pentru aplicarea acestui sistem de livrare de medicamente in vivo, studiile clinice.

Aceasta necesita in continuare dezvoltarea unui sistem adecvat de microcip cu micro circuit, sursa de

energie si controller. Desi un sistem de implant are multe avantaje, trebuie efectuata inca o

interventie chirurgicala pentru a plasa microsistemul in organism sau de a-l elimina dupa finalizarea

livrarii de medicamente. Dr. Kim afirma ca ar putea fi eliminate cel putin doua proceduri chirurgicale

in cazul in care implantul este facut din polimeri biodegradabili.