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.
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.
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