21世纪的治疗没有药物可以提供)药物,疫苗数月

缺少关键的剂量的药物和疫苗将成为过去由于莱斯大学工程师们的层次技术使药物)。

“这是一个大问题在治疗慢性疾病,”凯文·麦克休说通讯作者的一项研究发表在技术先进材料。“据估计,有50%的人不正确服药。,你给他们一次机会,他们会为未来几个月。”

当患者不能服用处方药或不正确,可以惊人的成本。每年人数仅在美国估计超过100000人死亡,25%的住院医疗费用超过1000亿美元。

封装药物微粒的溶解和释放药物随时间并不是一个新想法。但麦克休和研究生泰勒伯爵使用21世纪的方法开发层次封装技术,远比其前身更多功能。

被称为脉冲(简称粒子均匀液化和密封封装药物),采用高分辨率的3 d打印技术和软光刻技术生产数组超过300无毒,可生物降解的圆柱体,小到可以皮下注射的针头注射标准。

气缸是由一种叫PLGA的聚合物广泛应用于临床治疗。麦克休和加载microcylinders伯爵展示了四种方法的药物,并显示他们可以调整PLGA配方改变粒子的速度溶解并释放了药物从10天近五周。他们还开发了一个快速和容易的方法密封气缸,一个关键的步骤来演示技术既可伸缩的和能够解决药物治疗法的主要障碍。

“我们试图解决的是一阶版本,”麦克休说,他指的是剂量不均匀的特点与当前的药物封装方法。“常见的模式是许多早期的药物释放,在第一天。然后在第十天,你可能会得到10倍不到你在第一天。

“如果有一个巨大的治疗窗,然后释放少10倍10天可能仍然是好的,但是很少的情况下,“麦克休说。“大多数时候很有问题的,因为次剂量带给你接近毒性或者因为得到10倍少或甚至四到五次的少,后来时间点还不够有效。”

在许多情况下,这将是理想的病人有相同数量的药物在治疗系统。麦克休说脉冲可以针对这种发布概要文件,也可以用在其他方面。

“我们对该特定项目的动机实际上来自于疫苗的空间,”他说。

“在接种疫苗,您通常需要多个剂量分散在几个月。这是真的很难在低收入和中等收入国家,因为卫生保健可访问性问题。他们的想法是,如果我们使粒子表现出脉动的释放?”,我们假设这个核壳结构你接种疫苗在口袋内可降解聚合物壳牌可以生产这种孤注一掷的释放事件,并提供一个可靠的方式设置的延迟时间释放。”

虽然脉冲尚未检测长达数月发布延迟,麦克休说从其他实验室之前的研究已经表明PLGA胶囊能制定释放药物注射后6个月。

在他们的研究中,伯爵,麦克休显示他们可以和负载粒子直径从400微米到100微米。麦克休说这个尺寸使粒子保持注射,直到他们解散,这可能有助于提供大剂量或连续的一个或更多的药物在一个特定的位置,就像一个恶性肿瘤。

“有毒癌症化疗,你想有毒药集中在肿瘤和身体的其他部位,”他说。“人们所做的实验,将可溶性药物注入肿瘤。但问题是它需要多长时间扩散。”

“我们的微粒会呆在你把它们,”麦克休说。“我们的想法是让化疗更有效,减少其副作用提供长期、集中剂量的药物到底到需要的地方。”

非接触式密封方法的关键发现部分是偶然发生的。麦克休称,之前的研究表明,探索使用PLGA微粒子)药物封装,但密封大量粒子已经证明如此困难,生产成本对许多应用程序被认为是不切实际的。

而探索替代密封方法,伯爵发现试图封堵微粒子通过浸渍不同融化聚合物是不给期望的结果。“最后,我质疑浸渍微粒子液体聚合物甚至是必要的,”伯爵说,继续暂停PLGA的人微粒子热板,使粒子融化的顶部和底部密封,同时粒子保持完整,“这些粒子批次几乎密封的,但看到这个过程可能是非常令人兴奋的。”

进一步优化和实验结果一致和健壮的气缸的密封,最终被证明是一个简单的步骤)药物胶囊。每个22 x14数组大小的圆柱体的邮票,和伯爵在显微镜玻片。

与药物加载一个数组后,格拉夫说他将暂停一毫米左右高于热板在短时间内。“我刚刚翻了,剩下两个玻璃幻灯片,两端,并设置一个定时器,然而多长时间才能密封。只需要几秒钟。”