Les médecins pourraient bientôt administrer toute une série de traitements pour les affections potentiellement mortelles avec une capsule imprimée en 3D contrôlée par des champs magnétiques grâce aux progrès réalisés par les chercheurs de l'Université de Sussex.
Des ingénieurs et des scientifiques pharmaceutiques de l'Université du Sussex et de l'Université du Texas à Austin ont développé un système déclenchable et contrôlable à distance pour l'administration de médicaments à la demande.
Grâce à la technologie d'impression 3D et à l'actionnement magnétique, les chercheurs ont pu prouver le concept d'une libération de médicament déclenchée par des champs magnétiques capables d'inhiber la prolifération des cellules cancéreuses in vitro.
Alors que la recherche est dans ses phases initiales, les chercheurs travaillent à un système où il est possible de conduire le système d'administration de médicaments vers la position requise dans le corps en utilisant des moyens externes tels que des aimants permanents. La technologie permettrait d'appliquer un médicament à proximité de la lésion.
Les chercheurs prévoient que la livraison ciblée offerte par le nouveau système pourrait aider à éliminer les effets secondaires nocifs causés par des traitements comme la chimiothérapie qui endommagent les cellules saines voisines.
Le dispositif offre également un niveau de contrôle qui permettrait de se prémunir contre un dosage inapproprié qui est devenu la principale cause des effets indésirables de la pharmacothérapie.
Kejing Shi, chercheur au doctorat à l'École des sciences de la vie de l'Université du Sussex et auteur principal de l'étude, a déclaré: « L'appareil offre un potentiel de traitement personnalisé grâce au chargement d'un médicament donné à une concentration particulière et à sa libération sous différentes doses motifs.
Tous les résultats ont confirmé que l'appareil peut fournir un moyen sûr, à long terme, déclenchable et réutilisable pour des traitements de maladies localisées tels que le cancer. «
Le professeur Ali Nokhodchi, chef du laboratoire de recherche pharmaceutique de la faculté des sciences de la vie de l'Université du Sussex et auteur correspondant de l'article, a déclaré:
« Le dispositif offre une efficacité et une sécurité améliorées grâce à une distribution et une absorption optimales des médicaments à l'endroit ciblé au niveau (sub) cellulaire. »
« Cet appareil a le potentiel d'être utilisé dans les traitements du cancer, du diabète, de la douleur et de l'infarctus du myocarde qui nécessitent une cinétique de libération variable où les patients souffrent d'inconfort ou d'inconvénients s'ils dépendent actuellement d'un traitement médicamenteux monotone non accordable. »
Dans l'étude, qui sera publiée dans l'édition d'août de Colloïdes et surfaces B: Biointerfaces, un dispositif contenant un médicament anticancéreux 5-fluorouracile et composé d'un cylindre éponge magnétique en polydiméthylsiloxane (PDMS) et d'un réservoir imprimé en 3D a montré un effet inhibiteur sur la croissance des cellules Trex.
Une libération répétée et localisée du médicament a été obtenue en activant et désactivant le champ magnétique appliqué. La variation de l'intensité du champ magnétique lorsqu'il est appliqué à l'appareil entraîne la compression de l'éponge magnétique interne à différents rapports, ce qui libère différentes quantités de médicament.
In vitro Les études de culture cellulaire ont démontré que plus le champ magnétique appliqué était fort, plus la libération du médicament était élevée et plus les effets d'inhibition sur la croissance des cellules Trex étaient importants.
Les chercheurs disent que ce type de traitement intelligent pourrait être disponible pour les patients dans les hôpitaux d'ici une décennie.
Le réglage fin et la caractérisation des performances de l'appareil permettent au système d'être capable de libérer le médicament selon différents schémas posologiques, ce qui a le potentiel d'offrir un traitement personnalisé. «
Elizabeth-Rendon Morales, maître de conférences à l'École d'ingénierie et d'informatique, Université de Sussex
Le Dr Rodrigo Aviles-Espinosa, chargé de cours en génie biomédical à la School of Engineering and Informatics de l'Université du Sussex, déclare:
« Pour faire avancer ce processus, nous pourrions créer différents compartiments dans la capsule avec différentes éponges ou utiliser d'autres techniques où les propriétés de l'éponge macroporeuse peuvent être adaptées pour contenir deux substances ou plus sans être mélangées, ce qui pourrait fournir des traitements plus complexes. »
La source:
Référence de la revue:
Shi, K., et al. (2020) Nouveau dispositif imprimé en 3D avec système d'administration de médicaments anti-cancer déclenchable par champ magnétique à l'échelle macroscopique. Colloïdes et surfaces B: Biointerfaces. doi.org/10.1016/j.colsurfb.2020.111068.
