Réservoir imprimé en 3D utilisé pour placer l'éponge actionnée magnétiquement et le médicament à administrer lors de l'application d'un champ magnétique. Crédit :Université du Sussex
Les médecins pourraient bientôt administrer un traitement complet pour des maladies potentiellement mortelles avec une capsule imprimée en 3D contrôlée par des champs magnétiques grâce aux progrès réalisés par les chercheurs de l'Université du 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.
En utilisant la technologie d'impression 3D et l'actionnement magnétique, des 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 sur un système où il est possible de diriger le système d'administration du médicament vers la position requise dans le corps à l'aide de moyens externes tels que des aimants permanents. La technologie permettrait d'appliquer un médicament près 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. L'appareil offre également un niveau de contrôle qui permettrait de se prémunir contre un dosage inapproprié qui est devenu la principale cause d'effets indésirables de la thérapie médicamenteuse.
Kejing Shi, chercheur doctorant à l'École des sciences de la vie de l'Université du Sussex et auteur principal de l'étude, a déclaré : « Le dispositif offre la possibilité d'un traitement personnalisé grâce au chargement d'un médicament donné dans une concentration particulière et à sa libération selon différents schémas posologiques. Tous les résultats ont confirmé que le dispositif peut fournir un long terme, déclenchable et réutilisable pour le traitement de maladies localisées telles que le cancer."
Fabrication du réservoir de l'appareil à l'aide d'une machine d'impression 3D standard. Crédit :Université du Sussex
Professeur Ali Nokhodchi, chef du laboratoire de recherche pharmaceutique à la faculté des sciences de la vie de l'Université du Sussex et auteur correspondant de l'article, a déclaré :« L'appareil offre une efficacité et une sécurité améliorées grâce à une distribution et une absorption optimales des médicaments à l'emplacement ciblé au niveau (sous)cellulaire. Cet appareil a le potentiel d'être utilisé dans les traitements contre le cancer, Diabète, la douleur, et 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 ajustable."
Dans l'étude, à paraître 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.
Répété, la libération localisée du médicament a été obtenue en activant et en désactivant le champ magnétique appliqué. La variation de l'intensité du champ magnétique lorsqu'il est appliqué à l'appareil provoque la compression de l'éponge magnétique interne à différents rapports, qui libère différentes quantités de médicament.
In vitro des études de culture cellulaire ont démontré que plus le champ magnétique appliqué est fort, plus la libération du médicament est élevée et plus les effets d'inhibition sur la croissance des cellules Trex sont importants.
Les chercheurs affirment que ce type de traitement intelligent pourrait être disponible pour les patients hospitalisés d'ici une décennie.
Dr Elizabeth-Rendon Morales, Maître de conférences en ingénierie à l'École d'ingénierie et d'informatique de l'Université du Sussex, a déclaré :« Le réglage fin et la caractérisation des performances de l'appareil permettent au système de libérer le médicament selon différents schémas posologiques, ainsi, ayant le potentiel d'offrir un traitement personnalisé."
Dr Rodrigo Aviles-Espinosa, un conférencier en génie biomédical à l'École d'ingénierie et d'informatique de l'Université du Sussex, dit "En faisant avancer ce processus, nous pourrions créer différents compartiments dans la capsule avec différentes éponges ou utiliser d'autres techniques où les propriétés des éponges macroporeuses peuvent être adaptées pour contenir deux substances ou plus sans être mélangées, ce qui pourrait fournir des traitements plus complexes. »
