Для некоторых распространенных медицинских состояний время имеет решающее значение, когда дело касается приема лекарств. Теперь настраиваемая капсула, разработанная в Калифорнийском университете в Сан-Диего, может упростить сложные графики дозирования благодаря уникальной системе поэтапного высвобождения.
В последние годы появились исследования, которые анализируют потребление определенных веществ на основе биологических часов нашего организма, также известных как циркадные ритмы. Например, в прошлом году исследование показало, что у жаворонков, которые принимали лекарства от давления в ранние часы дня, и у сов, которые принимали их перед сном, были более низкие риски нефатальных сердечных приступов. Более раннее исследование показало, что прием противовоспалительных препаратов вечером, а не утром, может затруднить выздоровление. Было показано, что даже время добавления сахара в ваш ежедневный кофе влияет на действие кофеина в напитке.
Однако соблюдение любого ежедневного графика приема может быть обременительным – особенно для пожилых людей, которые иногда борются с когнитивным снижением. Новая капсула Калифорнийского университета в Сан-Диего может внести большой вклад в помощь и потенциальное повышение эффективности некоторых лекарств.
Чтобы создать его, исследователи спроектировали капсулу с различными отсеками, разделенными барьерами, сделанными из «матрицы лактозы и мальтозы, встроенной в полимер, чувствительный к pH», согласно университетскому пресс-релизу. Полимер защищает барьеры от желудочной кислоты, и, изменяя толщину различных барьеров, исследователи говорят, что могут контролировать время, в течение которого лекарства в различных секциях высвобождаются.
Вся капсула покрыта защитным слоем растительной целлюлозы, которая действительно растворяется в желудке. Поэтому для лекарств, которые лучше всего высвобождаются немедленно, первый слой может быть не защищен барьерами и высвобождаться, когда растворяется внешняя оболочка.
Капсулы слева пустые, видны только барьеры, а справа содержат цветные тестовые препараты. Дэвид Бейлло/Школа инженерии Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего
Если этого было недостаточно для одной относительно маленькой таблетки, инженеры также пропитали этот внешний слой крошечными частицами магния, которые выполняют две функции. Во-первых, когда они высвобождаются, они генерируют поток пузырьков водорода, который помогает быстрее рассеивать первое лекарство. Во-вторых, магний помогает нейтрализовать желудочную кислоту, что может запустить pH-чувствительный барьер для высвобождения второго лекарства.
Для тестирования капсулы исследователи наполнили ее тремя окрашенными дозами лекарства от болезни Паркинсона, леводопы. В условиях, имитирующих желудок, они смогли увидеть, что первая доза вместе с ее магниевыми мешалки высвобождалась быстро, в то время как два других отсека вызывали более ступенчатое высвобождение с течением времени.
Использование лекарства от болезни Паркинсона не было случайным решением. Поддержание надлежащего уровня левадопы в течение дня может иметь большое значение для помощи пациентам в управлении симптомами, говорят исследователи.
«Если уровень препарата опустится слишком низко, у пациентов возникнут тремор и другие двигательные симптомы», — говорит первый автор исследования Амаль Аббас. «Но если мы сможем поддерживать этот уровень стабильным, мы также сможем помочь сохранить стабильность движений пациента. Наша капсула имеет потенциал для обеспечения этой стабильности в течение дня — поэтому пациентам не придется беспокоиться о том, чтобы идеально рассчитать время приема каждой дозы».
Аббас также говорит, что капсула может помочь пациентам с сердечно-сосудистыми заболеваниями, например, высвобождая дозу аспирина утром, бета-блокатора днем и лекарства от холестерина вечером.
Аббас и ее команда планируют перейти к тестированию in vivo, а также работать над способами разработки капсулы, которая будет действовать дольше одного дня. Они также планируют исследовать, смогут ли они разработать капсулу, которая могла бы высвобождать лекарства дальше в пищеварительной системе. Она также запустила стартап для ускорения разработки капсулы.
Исследование, подробно описывающее разработку и использование капсулы, опубликовано в журнале Matter .
