Боязнь игл: как роботы, специальные наночастицы и повязки с микроиглами доставляют препараты

Жизненно важные медицинские препараты не всегда можно выпустить в самой простой форме — например, в виде инъекций или капельниц. Из-за этого часть пациентов не получает необходимые лекарства. Главная проблема — это доступ к медицинским услугам, которые предполагают инвазивное вмешательство в человеческий организм. «Хайтек» разбирается, какие новинки медицины помогут нам легче получать медицинские услуги и не бояться шприцев.

Нанодоставка препаратов в конкретный орган, специальные роботы и нанопластыри, которые могут победить проблемы с вакцинацией в странах третьего мира — все эти методы лечения уже показали себя эффективными и удобными.

Умная капсула, которая делает уколы внутри кишечника

Индийский изобретатель медицинских инструментов Мир Имран презентовал в 2019 году умную капсулу RaniPill. Она может делать уколы в стенку кишечника. По словам создателя, это более «гуманная» замена иглам и шприцам.

Применить его очень легко, нужно просто проглотить устройство. Дальше оболочки капсулы растворяются в кислой среде желудка. Это приводит к смешиванию двух химических веществ в специальной микроемкости. После выделяется небольшое количество углекислого газа — он надувает крошечную упругую сферу, как воздушный шарик, — и уже под ее давлением из капсулы выдвигаются иглы, инъецирующие препарат непосредственно в стенку кишечника.

Создатели отмечают, что в кишечнике нет болевых рецепторов, поэтому такой укол не вызывает боли. Также в стенках органа есть большое скопление сосудов. Поэтому вводимый препарат практически мгновенно попадает в кровь. Сама капсула и иглы созданы из биоразлагаемого полимера, а некоторые части выйдут из человека вместе с переваренной пищей.

Индийский изобретатель медицинских инструментов Мир Имран презентовал в 2019 году умную капсулу RaniPill. Она может делать уколы в стенку кишечника.

Пластырь с микроиглами

Последние несколько лет исследователи создают разные пластыри с микроиглами, которые помогают ввести конкретное вещество точечно в место поражения. На их внутренней поверхности есть множество маленьких игл, заполненных лекарством. Они сделаны из вещества, которое безвредно растворяется в организме, например, из шелка или кристаллов льда.

Пластырь прижимают к телу пациента, и микроиглы втыкаются во внешний слой кожи, но не доходят до нервов. Затем они растворяются и выбрасывают лекарство в межклеточную жидкость, после чего оно попадает в кровоток.

Например, ученые из Каролинского института использовали эту технологию доставки лекарств и придумали пластырь, который лечит болезни кожи, вызванные золотистым стафилококком. Обычно при таких заболеваниях используют антибиотики, но в таком случае, лекарство может распространиться по всему организму и вызвать нежелательные побочные эффекты. Аппликатор уже прошел испытания на коже поросят и людей. Почитать подробнее о современных и многофункциональных пластырях можно по ссылке.

Нанопластырь

Таблетки на проволоке

При частой доставке лекарственных средств важно сбалансировать легкость метода и его безопасность. Например, в случае с туберкулезом пациент при весе в 60 кг должен принимать почти 100 г антибиотиков за четыре недели. Во время лечения человек проглатывает лекарство, и оно идет по желудочно-кишечному тракту — это легкий способ доставки, у которого есть свои плюсы, например, — возможность проконтролировать дозировку вплоть до граммов.

Чтобы оптимизировать прием антибиотиков, исследователи разрабатывают системы, устойчивые к кислотной среде желудка. Это выглядит как лекарство, нанизанное на сверхпрочную нитиноловую проволоку. Ее вводят нос с помощью трубки, которую позже достают. Внутри устройства есть GRS, который все время приема лекарства находится в желудочной полости. После окончания процедуры, снова вводится трубка и удаляет GRS из полости желудка.

Точечная доставка препарата к больному органу

Лекарство могут не доходить до больного органа, растворяясь в желудочно-кишечном тракте. Часто больным приходится пить слишком большое количество нужного препарата, чтобы хотя бы часть дошла до больного места, — однако в основном это связано с разными осложнениями, либо делать уколы.

Поэтому исследователи работают над системами, которые точечно доставляют лекарства к пораженной области. Например, медики из Калифорнийского университета в Сан-Диего предложили использовать таблетки с крошечным реактивным двигателем. В них используется диоксид титана и магния — при взаимодействии с водой они создают реактивную струю, которая толкает таблетку в нужное место.

Еще ученые из нескольких российских вузов создали полимерные наночастицы с белком TRAIL DR5 — они доставляют лекарство к раковой опухоли. По итогам работы выяснилось, что наноразмерные частицы в форме сферы могут переносить этот белок непосредственно к пораженной области, усиливая цитокиновый эффект и не нанося вреда здоровым тканям.

Робот вакцинирует людей без иглы

Ученые создали робота Cobionix, который вводит людям вакцины, не используя иглу — он умеет подавать в кожу тонкую струю жидкости под очень высоким давлением и направлять, вместе с ней в организм вводится препарат.

Во время работы Cobionix анализирует, где находится человек, рисует трехмерную картину его тела. Дальше эту информацию обрабатывает ИИ и он же принимает решение, куда вводить вакцину.

Устройство было создано, чтобы разгрузить персонал прививочных пунктов. По словам разработчиков, Cobionix можно установить в отдаленных пунктах, куда нецелесообразно направлять медицинских работников.


Ученые по всему миру работают над альтернативными способами введения препаратов, чтобы в будущем все нуждающиеся могли получить своевременное лечение в том виде, в котором его удобно распространять. Можно с уверенностью сказать, что проколы кожи скоро уйдут в прошлое.

Читать далее:

Ученые восстановили лицо женщины бронзового века, которую похоронили с драгоценностями

Появился электрод, похожий на мягкое мороженое. В нем дешево хранить зеленую энергию

Лекарство против ВИЧ, которое пробуждает скрытую инфекцию, скоро испытают на людях

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Найдены останки римского легионера, которого сурово наказали за предательство
Наука
Новая смелая гипотеза переписывает историю Вселенной
Космос
Эйнштейн был прав: его открытие поможет раскрыть тайну нейтронных звезд
Космос
Гель для защиты от радиации разработали в Европе
Космос
Шаг к созданию мантии-невидимки: ученые добились отрицательного преломления света 
Наука
Telegram выкатил крупное обновление по работе с видео
Новости
Вошел как влитой: в России создали легко интегрируемый аналог Microsoft AD
Технологии
Китайский робопес впервые участвовал в пожарно-спасательной операции
Новости
Таинственные космические огни оказались странными остатками взорвавшихся звезд
Космос
Британский стартап показал робота, который манипулирует руками быстрее человека
Новости
Четвертому пациенту пересадили модифицированную почку свиньи
Наука
Посмотрите на цветные облака, которые плывут в небе над марсоходом «Кьюриосити»
Космос
Инженеры MIT напечатали дешевый двигатель для маленьких спутников
Новости
Началась разработка космического двигателя на воде: что о нем известно
Космос
Через Млечный Путь несется пара объектов на гиперскорости: что о них известно
Космос
Названы опасные побочные эффекты использования ИИ для мозга
Наука
НАСА рискуют провалить главную лунную программу и не только
Кейсы
Прибор для анализа крови без уколов привлек 35 млн рублей от стартап-студии
Наука
«Джеймс Уэбб» рассмотрит астероид, который может угрожать Земле
Космос
Телескоп «Евклид» наблюдал редкое кольцо Эйнштейна в соседней галактике
Космос