可穿戴的补丁就可以轻松地提供药物通过皮肤

皮肤是一个有吸引力的药物输送路线,因为它允许药物直接转到需要它们的地方,这可能有助于伤口愈合,缓解疼痛,或其他医疗和化妆品的应用程序。然而,提供药物通过皮肤是困难的,因为艰难的外层皮肤可以防止大多数小分子穿过它。

希望使其更容易提供药物通过皮肤,麻省理工学院的研究人员已经开发出一种可佩带的补丁,无痛超声波应用于皮肤,药物可以通过微小的通道。这种方法可以适用于治疗各种皮肤病,,也可以适应提供激素,肌肉松弛剂,和其他药物,研究人员说。

“易用性和high-repeatability提供的这个系统提供了一个改变游戏规则的选择病人和消费者遭受皮肤病和皮肤过早老化,“说亚美尼亚Dagdeviren,麻省理工学院的媒体实验室副教授和该研究的资深作者。”这种方式给药可以减少系统性毒性和更多的地方,舒适,和可控的。”

麻省理工学院研究助理Chia-Chen Yu和Aastha沙是论文的主要作者,发表在先进材料,正如《华尔街日报》的“新星”系列的一部分,展示了优秀的工作人员在早期的独立事业。其他麻省理工作者包括研究助理科林·马库斯和博士后Md奥斯曼戈尼的长子。Amit Kumar Bhayadia Nikta Amiri,阿明Karami布法罗大学的也是这篇论文的作者。

从声波

研究人员开始这个项目作为替代方法的探索提供药物。大多数药物口服或静脉注射,但皮肤是一个路线,可以提供更有针对性的药物输送对某些应用程序。

“你皮肤的主要好处是,绕过整个胃肠道。用口服递送,你必须提供一个更大的剂量,以占你的损失会在胃的系统中,”国王说。“这是一个更有针对性的,集中药”的形态。

超声波照射可以提高皮肤的渗透性小分子药物,但大多数现有的技术来执行这种药需要笨重的设备。麻省理工学院的团队想要想出一个方法来执行这种类型的皮肤药物输送和一个轻量级的,可穿戴的补丁,这将使它更容易使用各种应用程序。

他们设计的设备由一个补丁嵌入式与几个圆盘形的压电传感器,它可以转换电流成机械能。每个盘都是嵌入在聚合物腔包含药物分子溶解在液体的解决方案。当一个电流应用于压电元素,他们产生压力波在流体,形成泡沫破裂对皮肤。这些泡沫破灭产生微型喷气发动机的液体,可以穿透皮肤的外层,角质层。

“这是开门使用振动增强药物输送。有几个参数,导致生成不同的波形模式。机械和生物方面的药可以改善这个新工具集,”Karami说。

PDMS的补丁是由硅树脂聚合物,可以坚持皮肤没有磁带。在这项研究中,研究人员测试的设备提供一个名为烟酰胺的维生素B,许多防晒和保湿霜的成分。

使用猪皮在测试中,研究人员表明,当他们交付使用超声波补丁,烟酰胺的药物渗透皮肤是26倍量,可以通过皮肤无超声波协助。

研究人员还比较了他们的新设备微针,结果技术有时用于皮肤药物输送,其中包括与微型针头刺穿皮肤。研究人员发现,他们的补丁可以在30分钟内提供相同数量的烟酰胺,可以用针头会在6小时内交付。

当地的交付

与当前版本的设备,药物可以穿透几毫米到皮肤,使这种方法可能有用的药物,局部皮肤内的行动。这些可能包括烟酰胺或维生素C,这是用来治疗老年斑或者其他皮肤上的黑斑,或局部药物用于治疗烧伤。

进一步修改提高穿透深度,这种技术也可以用于药物,需要进入血流,如咖啡因、芬太尼或利多卡因。Dagdeviren还设想这种补丁可以用作提供孕酮等激素。此外,研究人员目前正在探索的可能性,植入体内类似设备提供药物治疗癌症或其他疾病。

研究人员也在研究进一步优化可穿戴的补丁,希望测试很快就对人类志愿者。他们还计划重复他们所做的实验在这项研究中,与更大的药物分子。

”在我们描述药物渗透概要文件更大的药物,我们将看到哪些候选人,如激素或胰岛素,可以交付使用这项技术,提供一种无痛的选择对于那些目前绑定到每天注射用药,”国王说。

这个故事是由麻省理工学院新闻(再版web.mit.edu/newsoffice/),一个受欢迎的网站,包括麻省理工学院新闻研究、创新和教学。