Una ricerca suggerisce che un cerotto con microaghi innescati elettricamente per somministrare farmaci su richiesta potrebbe essere la prossima frontiera nel trattamento dei disturbi neurodegenerativi e delle lesioni neurologiche.
Il circuito «Spatiotemporal On-Demand Patch» visibile sarà coperto da materiale che ricorda un cerotto. Può ricevere comandi in modalità wireless da smartphone o computer per programmare e attivare il rilascio di farmaci da singoli microaghi.
Scienziati dell'Università della Carolina del Nord di Chapel Hill hanno creato un nuovo sistema di rilascio di farmaci, chiamato Spatiotemporal On-Demand Patch (SOP), che può ricevere comandi in modalità wireless da smartphone o computer per programmare e innescare il rilascio di farmaci dai singoli microaghi.
La piattaforma sottile e morbida del prodotto, che assomiglia a un cerotto, è stata progettata per migliorare il comfort e la convenienza degli utenti, poiché l'usurabilità è un fattore cruciale per i pazienti con malattie croniche.
Il team di ricerca, guidato dal professore di farmacologia Juan Song PhD, e dall'assistente professore di scienze fisiche applicate Wubin Bai PhD, entrambi dell'UNC, ha testato il SOP in un topo modello, usando la melatonina nei microaghi per migliorare il sonno.
Questa ricerca, pubblicata su Nature Communications, apre le porte alla messa a punto di questo cerotto controllato in modalità wireless per fornire trattamenti su richiesta per i disturbi neurodegenerativi, come il morbo di Alzheimer (MA). A tal fine, l'UNC ha finanziato un progetto pilota da $ 25.000 per testare il SOP in topi modello di MA.
"La capacità del SOP di immettere più farmaci allo stesso tempo potrebbe affrontare vari aspetti del MA, come ridurre le placche di amiloide-beta, mitigare la neuroinfiammazione e migliorare la funzione cognitiva", ha affermato Bai, coautore senior della ricerca.
Il cerotto, che ha ricevuto un brevetto provvisorio, consente un trattamento altamente localizzato - meno di 1 mm2 - di tessuti, organi o regioni specifici all'interno del corpo e il rilascio di farmaci può essere attivato entro 30 secondi in risposta a un segnale elettrico. I pazienti potrebbero avere più di un cerotto alla volta, riducendo la necessità di visite mediche, o persino di viaggi in ospedale, per cure mediche.
"La bellezza di questo dispositivo è che può ospitare dozzine, se non centinaia, di farmaci concentrati e può programmare automaticamente il loro rilascio sequenziale", ha detto Song. "Il rilascio rapido del farmaco può essere cruciale in situazioni di emergenza o quando è richiesta un'azione terapeutica immediata".
I microaghi sono ricoperti di oro, che protegge i farmaci e i tessuti circostanti. Quando viene applicato uno stimolo elettrico a bassa tensione attraverso il cerotto, il rivestimento in oro si disintegra, esponendo sulla pelle i microaghi carichi di farmaci e iniziando il rilascio controllato dei farmaci.
"Questo livello di specificità garantisce la consegna precisa e personalizzata dei farmaci, soddisfacendo le esigenze di diverse condizioni o regioni specifiche del corpo", ha affermato Wang. "Questo offre un nuovo approccio al rilascio controllato di farmaci attraverso la combinazione tra scienza dei materiali e ingegneria elettrica".
Fonte: University of North Carolina (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.
Riferimenti: Y Wang, [+11], Wubin Bai. Digital automation of transdermal drug delivery with high spatiotemporal resolution. Nat Commun., 2024, DOI
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