ウェアラブルパッチは、痛みを伴わずに皮膚を通して薬物を投与できます

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皮膚は、薬物を必要な部位に直接届けることができるため、薬物送達にとって魅力的な経路であり、創傷治癒、鎮痛、その他の医療および美容用途に役立つ可能性があります。 しかし、皮膚の強固な外層がほとんどの小分子の通過を妨げるため、皮膚を通して薬物を送達することは困難です。

皮膚を介した薬物の送達を容易にすることを期待して、MITの研究者は、痛みのない超音波を皮膚に適用し、薬物が通過できる小さなチャネルを作成するウェアラブルパッチを開発しました。 このアプローチは、さまざまな皮膚疾患の治療に応用できるほか、ホルモン、筋弛緩剤、その他の薬剤の投与にも応用できる可能性がある、と研究者らは述べている。

「このシステムが提供する使いやすさと再現性の高さは、皮膚疾患や皮膚の早期老化に悩む患者や消費者に革新的な代替手段を提供します」と、MIT メディア ラボの准教授で主任著者の Canan Dagdeviren 氏は述べています。研究の。 「この方法で薬物を投与すると、全身毒性が軽減され、より局所的で快適で制御しやすくなる可能性があります。」

MITの研究助手であるChia-Chen Yu氏とAastha Shah氏が論文の筆頭著者であり、この論文はAdvanced Materials誌に掲載され、同誌の「Rising Stars」シリーズの一環として掲載されており、独立したキャリアの初期段階にある研究者の優れた業績を紹介している。 。 MIT の他の著者には、研究助手の Colin Marcus 氏と博士研究員の Osman Goni Nayeem 氏が含まれます。 バッファロー大学のニクタ・アミリ、アミット・クマール・バヤディア、アミン・カラミもこの論文の著者です。

音波によるブースト

研究者らは、薬物を投与する別の方法を探求するためにこのプロジェクトを開始しました。 ほとんどの薬物は経口または静脈内に送達されますが、皮膚は、特定の用途ではより標的を絞った薬物送達を提供できる経路です。

「皮膚の主な利点は、胃腸管全体をバイパスできることです。 経口投与では、胃系での損失を考慮して、はるかに大量の投与量を投与する必要があります」とシャー氏は言う。 「これは、よりターゲットを絞った、焦点を絞った薬物送達の様式です。」

超音波照射は、低分子薬剤に対する皮膚の透過性を高めることが示されていますが、この種の薬剤送達を実行するための既存の技術のほとんどは、かさばる装置を必要とします。 MIT チームは、軽量でウェアラブルなパッチを使用してこの種の経皮薬物送達を実行し、さまざまな用途に使いやすくする方法を考え出したいと考えていました。

彼らが設計したデバイスは、電流を機械エネルギーに変換できるいくつかの円盤形の圧電トランスデューサーが埋め込まれたパッチで構成されています。 各ディスクは、溶液に溶解した薬物分子を含むポリマーキャビティに埋め込まれています。 圧電素子に電流が流れると、流体中に圧力波が発生し、皮膚に当たって破裂する泡が発生します。 これらの破裂泡は液体のマイクロジェットを生成し、皮膚の硬い外層である角質層を通過することができます。

「これにより、振動を利用して薬物送達を強化する可能性が広がります。 さまざまな種類の波形パターンを生成するパラメータがいくつかあります。 この新しいツールセットにより、薬物送達の機械的側面と生物学的側面の両方を改善できます」とカラミ氏は言います。