Сотня исчезающих иголок доставила вакцину по назначению
Массив микроскопических иголок может ввести лекарство в тело человека безболезненным методом. Он кроме этого лучше пилюли – не злит желудочно-кишечный тракт.
Кроме того, американские учёные сделали иглы исчезающими и экспериментально доказали, что применение для того чтобы метода ввода вакцины повышает эффективность прививки.
Исследователи из университета Эмори (Emory University) и технологического университета Джорджии (Georgia Tech) уже пара лет трудятся над созданием устройства для введения лекарства через кожу.
Нынешняя разработка представляет собой квадратный «лоскут», на котором расположена сотня микроигл длиной около 650 микрометров. «Мини-шприцы» попадают в верхние слои кожи и в том месте неспешно рассасываются. Остаётся только растворимая подложка, которую возможно снять и выкинуть.
Самое необычное в разработке – препарат находится конкретно в составе материала иглы, а не на её поверхности.
Прототип нынешнего устройства и его «отпечаток» на коже.
50 микроигл диаметром 620 и длиной микрометров 160 мкм (у основания) вводят действующее вещество под кожу, где оно просачивается к капиллярам и, в итоге, попадает в главный кровоток (фото PNAS).
«Кожа – очень привлекательное место для введения вакцины, поскольку она богата различными типами клеток, каковые оказывают помощь выработать иммунный ответ организма», — говорит в пресс-релизе университета Эмори Ричард Компанс (Richard Compans), иммунологии и профессор микробиологии.
Компанс (справа) и доктор наук Марк Праушниц (Mark Prausnitz) – главные идейные вдохновители нынешней разработки (фото Gary Meek).
Учёные удостоверились в надежности работу массива микроигл в следующем опыте. Лабораторных мышей поделили на три группы: одной вакцину против гриппа ввели при помощи классического шприца внутримышечно, второй – с применением того самого «лоскута», третьей – к коже прижали «безлюдной» массив микроигл.
Спустя 30 дней грызунов заразили вирусом гриппа. Обе привитые группы остались здоровыми, в контрольной же мыши подхватили заразу и погибли.
Через три месяца по окончании вакцинации биологи опять подвергли грызунов опробованию вирусом гриппа. Стало известно, что та несколько, которой вакцину вводили через кожу, стремительнее справилась с заразой (патоген был стремительнее стёрт с лица земли в лёгких мышей).
Последовательность фотографий демонстрирует, как массив микроигл (на верхнем фото) исчезает в коже свиньи прямо на глазах: вторая фотография сделана через 60 секунд по окончании того, как «лоскут» с иглами прижали к коже, третья – через 5 мин. (фото Emory University).
Получается, что новый метод введения вакцины не только эргономичнее (для больного), но и сравним, а быть может, кроме того более действен, чем классические прививки, – таковой вывод делают учёные в собственной статье в издании Nature Medicine.
Микроиглы в сравнение с простым шприцом, на врезке: увеличенная микрофотография одной из микроигл (фото PNAS).
Среди несомненных плюсов новинки возможно назвать, во-первых, отсутствие сильной боли от укола (так как проколы кожи меньше, как и количество вводимого в каждую «дырочку» лекарства), во-вторых, то, что для применения устройства нет необходимости проходить медицинскую подготовку, а в-третьих, в развивающихся государствах новинка имела возможность бы решить ещё одну проблему – повторного применения шприцов.
Дело в том, что во многих государствах мира медицинская инфраструктура развита слабо, катастрофически не достаточно докторов, оборудования и медикаментов. В следствии иглы и шприцы идут в движение по паре раз, содействуя распространению таких ужасных заболеваний, как гепатит и СПИД B. Рассасывающиеся микроиглы не дают возможности повторного применения.
Новый «шприц» в сравнении с американскими пятью центами (вверху) и монетой в один цент (фото Sean Sullivan, Georgia Tech и Jeong-Woo Lee).
Кстати, ещё одно преимущество «лоскута» перед простыми вакцинами – сухое состояние ослабленного вируса. В ходе создания прививочных микроигл исследователи смешивают винилпирролидоновый мономер с вакциной, высушенной сублимацией.
Потом смесь помещается в заготовки для микроигл и при комнатной температуре полимеризуется при помощи ультрафиолета (мономер преобразовывается в надёжный для организма поливинилпирролидон). Такую «сухую» вакцину значительно легче распространять и хранить.
Массив из 36 игл на кончике пальца. Что возможно несложнее?
Кроме того для человека, ни при каких обстоятельствах не сталкивавшегося с необходимостью сделать укол (фото Jeong-Woo Lee).
Простота применения «устройства» разрешает каждому желающему привиться самостоятельно. К примеру, во время пандемии, в то время, когда профилактические прививки нужно сделать сходу громадному количеству людей. «Мы воображаем себе, как люди приобретают вакцину по почте либо же берут её в аптеке», — говорит второй создатель изучения Шон Салливан (аккумуляторная Sullivan) из Эмори.
Кстати, таковой подход (в то время, когда отпадает необходимость в содержании и обучении медицинского персонала) удешевляет вакцинирование населения. Плюс ко всему при массовом производстве растворяющиеся микроиглы будут стоить не дороже простых шприцов, да и утилизировать растворимые подложки несложнее пластиковых шприцов и железных игл.
Американские учёные уже достаточно давно «играются» с размерами и различными формами микроигл, и оттачивают процесс «шлифовки» их поверхности при помощи различных агентов (фото Journal of Controlled Release).
Не смотря на то, что до тех пор пока эффективность и безопасность применения исчезающих микроигл доказана только при с вирусом гриппа и лишь на мышах, биологи с опаской сохраняют надежду, что лекарства и другие вакцины продемонстрируют похожий итог, а также на протяжении испытаний на людях.
Но это в будущем. Пока же учёные планируют шепетильно разобраться, отчего вакцина, введённая в организм при помощи микроигл, предоставляет лучшую защиту от заразы, нежели при классического внутримышечного укола.
