Un nouveau concept de système d'administration de médicaments à la demande a émergé dans lequel les médicaments sont automatiquement libérés des dispositifs médicaux in vivo simplement en projetant de la lumière sur la peau.

Une équipe de recherche dirigée par le professeur Sei Kwang Hahn du Département de science et génie des matériaux et le professeur Kilwon Cho du Département de génie chimique de POSTECH ont développé ensemble un système d'administration de médicaments à la demande (DDS) utilisant une cellule photovoltaïque organique recouverte d'une conversion ascendante. nanoparticules. Ce DDS nouvellement développé permet aux nanoparticules de convertir la lumière proche infrarouge (NIR) pénétrant la peau en lumière visible afin que la libération du médicament puisse être contrôlée dans les dispositifs médicaux installés dans le corps. Ces résultats de recherche ont été publiés dans Nano énergie le 1er mars 2021.

Pour les patients qui ont besoin d'injections périodiques de médicaments comme dans le cas du diabète, Des DDS qui administrent automatiquement des médicaments au lieu d'injections répétitives sont en cours de recherche et de développement. Cependant, sa taille et sa forme ont été restreintes en raison des limitations de l'alimentation électrique pour faire fonctionner un tel dispositif.

L'équipe de recherche a trouvé la réponse dans l'énergie solaire. Des nanoparticules de conversion ascendante ont été utilisées pour le dispositif photovoltaïque afin d'induire la production d'énergie photovoltaïque avec une lumière NIR pouvant pénétrer dans la peau. Une cellule photovoltaïque organique recouverte de nanoparticules de conversion ascendante structurées noyau-enveloppe a été conçue pour faire fonctionner un système d'administration de médicaments constitué d'un système mécanique et électronique en générant un courant électrique lors de l'irradiation de la lumière NIR. Lorsque l'électricité est appliquée de cette manière, le mince film d'or qui scelle le réservoir de médicament fond et le médicament est libéré.

« La combinaison d'une cellule photovoltaïque flexible et d'un système d'administration de médicament permet une libération de médicament à la demande à l'aide de la lumière, " a expliqué le professeur Sei Kwang Hahn. " Le système d'administration du médicament est activé à l'aide d'une lumière proche infrarouge qui est inoffensive pour le corps humain et qui pénètre fortement la peau. "

Il ajouta, « Comme cela permet un contrôle agile de la libération de médicaments des dispositifs médicaux insérés dans le corps en utilisant la lumière proche infrarouge, il est très attendu qu'il contribue au développement de la technologie de photothérapie utilisant des dispositifs médicaux implantables. »