Чип-имплантат для инъекций впервые испытан на людях
Американцы совершили успешные клинические тесты прибора, что вводит в организм больного необходимые препараты по заблаговременно разработанной программе либо по радиосигналу извне.
Экспериментальный «беспроводный прибор с микрочипом для поставки лекарств» (Wireless Microchip Drug Delivery Device) — детище группы учёных из Массачусетского технологического университета и созданной ими компании MicroCHIPS.
Корпус имплантата выполнен из биосовместимых материалов. Его размеры составляют 3 х 5 х 1 сантиметр.
Запрограммированный и заправленный лекарствами аппарат имплантируется под кожу обладателя на выбранном участке (в данных тестах – недалеко от талии) под местным наркозом. Операция занимает менее 30 мин..
По габаритам приборчик не намного больше флэшки. От его присутствия в теле больного не должно быть особенного дискомфорта (фото MicroCHIPS).
В центре прибора расположен фактически чип с лекарствами. Они размещены в 20 микроскопических ампулах, покрытых весьма узкой мембраной из титана и платины.
Их полная герметичность гарантирует сохранность кроме того относительно нестойкого препарата в течение громадного срока.
В то время, когда электроника подаёт на ампулы не сильный ток, их железная стена всего за 25 микросекунд плавится и лекарство выпускается в организм. Оно тут же всасывается капиллярами, окружающими имплантат.
Преимуществ у таковой технологии поставки лекарств пара.
Во-первых, энное время больному не требуется посещать доктора либо медсестру, или делать подкожные инъекции самому. А это принципиально важно, в случае если курс лечения подразумевает ежедневный приём препарата либо, допустим, через сутки.
Тем более что 20 доз – это лишь начало, учёные уже трудятся над версией прибора, которая будет содержать 400 доз. Их должно хватить на год с лишним кроме того при ежедневном срабатывании, а при более редком «расписании» — и на пара лет.
Во-вторых, чип не пропустит укол по забывчивости либо из-за недостатка времени.
В-третьих, чип любой раз выдаёт весьма совершенно верно дозированную порцию препарата, правильнее, чем с любым шприцем.
В-четвёртых, чип может содержать пара различных лекарств и производить их в сложной последовательности или по заблаговременно разработанному замыслу, или кроме того по командам извне.
Упрощённая схема работы прибора (иллюстрация MicroCHIPS).
Вы имеете возможность практически взять целую аптеку на чипе, — говорит один из авторов проекта Роберт Лангер (Robert Langer), лауреат премии Millennium Technology Prize 2008. — Появляется возможность удалённо осуществлять контроль доставку лекарств, возможно сделать пульсирующий впрыск, осуществима поставка больному пара препаратов.
С внешним миром имплантат общается по двухстороннему радиоканалу на частоте стандарта Medical Implant Communication Service (MICS). Текущая версия срабатывает на расстоянии нескольких сантиметров от передатчика, но создатели прибора собираются расширить данный диапазон.
Сам передатчик, «говорящий» с вживлённым чипом, подключён к компьютеру. Доктор может удалённо программировать работу имплантата, поменять замысел лечения прямо на ходу, и отслеживать исполнение поставленной задачи.
Главные изобретатели чипа — доктора наук Майкл Сима (Michael Cima, слева) и Роберт Лангер — трудятся в университете изучения рака имени Дэвида Коха (KI) Массачусетского технологического университета.
Неудивительно, что собственному изобретению они прочат успех и в данной области медицины (фото M. Scott Brauer/ MIT).
Первые испытания прибора стартовали в Дании в январе 2011 года. Устройства имплантировали восьми дамам в возрасте от 65 до 70 лет, страдавшим остеопорозом.
Их имплантаты MicroCHIPS содержали, соответственно, гормон терипаратид – лекарство, нужное для противодействия утрата костной ткани.
Устройства были запрограммированы на выпуск до 20 доз препарата, по одной в сутки. Учёные отслеживали фармакокинетику вещества, продемонстрировав, что она более стабильная и равномерная, чем при простых ежедневных уколов (сказалась пунктуальность электроники).
Кроме этого оценивалась и фармакодинамика — фактическое воздействие лекарства по защите костей. как следует и количественно она была аналогична классическим подкожным инъекциям терипаратида.
Лишь один маленький момент чуть омрачил данный успех – один из восьми устройств отказал (тяжело в этом винить разработчиков – однако перед нами только экспериментальные экземпляры новой техники). Но остальные семь устройств замечательно совладали с заданием.
Устройство возможно имплантировать в разные места. Но предпочтительнее – область живота. Тесты продемонстрировали, что прибор нормально работает при взаимодействии с тканями организма.
На большом снимке прекрасно виден встроенный в имплантат чип с 20 микроампулами (фотографии MicroCHIPS, M. Scott Brauer/ MIT).
Устройства MicroCHIPS оставались в теле больных в течение четырёх месяцев. Медики не распознали никаких нежелательных реакций ни на имплантат, ни на производимый им препарат.
Сами подопытные подчернули, что устройство MicroCHIPS не оказало влияние на уровень качества их жизни, более того, они часто по большому счету забывали о нём. (Подробности этих опробований возможно отыскать в статье в Science Translational Medicine.)
Добавим пара слов об истории данной разработки. Мысль чипа-имплантата для запрограммированного выпуска лекарств пришла в голову Лангеру и его коллеге Майклу Симе около 15 лет назад.
Они начали разработку прибора, скооперировавшись с Джоном Сантини (John Santini), тогда ещё студентом.
Десять лет назад эта работа вылилась в построение ранних прототипов MicroCHIPS, испытанных на животных, а также в открытие одноимённой компании, в управление которой вошли Сима и Лангер. Сейчас же учёные добрались до опробований прибора на больных.
Роберт и Майкл всегда напоминают главной мотив всего проекта – строгое соблюдение режима введения препарата.
Многим больным сложно его придерживаться самостоятельно, а ведь исполнение для того чтобы замысла принципиально важно для успешности терапии (фото M. Scott Brauer/ MIT).
Параллельно авторы устройства создали подобный имплантат,под контролем которого находиться уровень глюкозы в крови.
В возможности подобные чипы возможно будет совместить в одном корпусе. Тогда вживлённый аппарат сможет сам поменять программу выпуска лекарств в зависимости от состояния подопечного.
Согласно точки зрения создателей имплантата MicroCHIPS, он обязан оказать помощь вступить в новую эру телемедицины. «Сейчас медики применяли данный имплантат для лечения остеопороза, — растолковывает Лангер, — но имеется много других вероятных применений: вакцинации, лечение рака и рассеянного склероза, подавление хронических болей».
В предстоящих замыслах команды Роберта – дальнейшие новых тесты и постройка моделей на людях. Выход серийной версии прибора на рынок ожидается лет через пять.
