Derimiz, ilaçların doğrudan ihtiyaç duyulan bölgeye gitmesini sağladığı için oldukça etkili bir yoldur. Özellikle ciltteki yaraların iyileşmesi, ağrı kesiciler, tıbbi ya da kozmetik uygulamalar için harika bir seçenek. Fakat derinin sert dış tabakası uygulanmak istenen merhem ya da tıbbi uygulamaların çoğunun etkili bir şekilde gerçekleşebilmesi için fazla seçici geçirgen bir yapıda. Bundan dolayı da ilaçların büyük çoğunluğu oral yolla tercih edilir.
MIT araştırmacıları, uyuşturucuların deri yoluyla iletilmesini kolaylaştırmak umuduyla, cilde ağrısız ultrasonik dalgalar uygulayan ve ilaçların geçebileceği küçük kanallar oluşturan giyilebilir bir cihaz geliştirdiler. Araştırmacılar, bu yaklaşımın çeşitli cilt rahatsızlıkları için tedavilerin sağlanmasına katkıda bulunabileceğini ve ayrıca hormonlar, kas gevşeticiler ve diğer ilaçları vermek için uyarlanabileceğini söylüyor.
MIT Medya Laboratuvarı’nda doçent ve çalışmanın kıdemli yazarı Canan Dağdeviren, “Bu sistemin sunduğu kullanım kolaylığı ve yüksek düzeyde tekrarlanabilirlik, cilt rahatsızlıklarından ve erken cilt yaşlanmasından muzdarip hastalar ve tüketiciler için oyunun kurallarını değiştiren bir alternatif sunuyor. İlaçları bu şekilde teslim etmek daha az sistemik toksisite sunabilir ve daha yerel, rahat ve kontrol edilebilir hale gelebilir.” dedi.
MIT araştırma görevlileri Chia-Chen Yu ve Aastha Shah, araştırmacıların bağımsız kariyerlerinin ilk aşamalarındaki olağanüstü çalışmalarını sergileyen derginin “Yükselen Yıldızlar” serisinin bir parçası olarak Advanced Materials’da yer alan makalenin baş yazarlarından. Diğer MIT yazarları arasında Araştırma Görevlisi Colin Marcus ve postdoc Md Osman Goni Nayeem bulunmaktadır. Buffalo Üniversitesi’nden Nikta Amiri, Amit Kumar Bhayadia ve Amin Karami de makalenin yazarları arasında.
Ses Dalgalarını Kullanıyor
Araştırmacılar bu projeye, merhemleri dağıtmanın alternatif yollarını bulmak üzere yola çıktılar. Çoğu ilaç ağızdan veya damardan verilir, ancak cilt, belirli uygulamalar için çok daha hedefli ilaç dağıtımı sunabilen bir yoldur.
“Cildin ana yararı, tüm gastrointestinal sistemi atlamanızdır. Shah, “Oral yolda, mide sisteminde sahip olacağınız kaybı hesaba katmak için çok daha büyük bir doz vermeniz gerekiyor” diyor. “Bu, çok daha hedefli, odaklanmış bir ilaç verme yöntemidir.”
Ultrasona maruz kalmanın derinin küçük moleküllü ilaçlara karşı geçirgenliğini arttırdığı gösterilmiştir. Ancak bu tür ilaç dağıtımını gerçekleştirmek için mevcut tekniklerin çoğu hacimli ekipman gerektirir. MIT ekibi, çeşitli uygulamalar için kullanımını kolaylaştırabilecek hafif, giyilebilir bir aparat ile bu tür transdermal ilaç dağıtımını gerçekleştirmenin bir yolunu bulmak istedi.
Tasarladıkları cihaz, elektrik akımlarını mekanik enerjiye dönüştürebilen birkaç disk şeklindeki piezoelektrik dönüştürücü ile gömülü parçalardan oluşuyor. Her disk, sıvı bir çözelti içinde çözülmüş ilaç moleküllerini içeren bir polimerik boşluğa gömülür. Piezoelektrik elemanlara bir elektrik akımı uygulandığında, sıvıda basınç dalgaları oluşturarak cilde karşı patlayan kabarcıklar oluştururlar. Bu patlayan kabarcıklar, derinin sert dış tabakası olan stratum corneum’dan geçebilen mikro sıvı jetleri üretir.
“Bu, ilaç dağıtımını geliştirmek için titreşimleri kullanmanın kapısını açıyor. Farklı türde dalga biçimi modellerinin üretilmesiyle sonuçlanan birkaç parametre vardır. İlaç dağıtımının hem mekanik hem de biyolojik yönleri bu yeni araç seti ile geliştirilebilir,” diyor Karami.
Cihaz, cilde bant olmadan yapışabilen silikon bazlı bir polimer olan PDMS’den yapılmıştır. Bu çalışmada araştırmacılar, birçok güneşten koruyucu ve nemlendiricide bulunan bir bileşen olan niasinamid adlı bir B vitamini vererek cihazı test ettiler.
Araştırmacılar, domuz derisi kullanılarak yapılan testlerde, ultrason yaması kullanılarak niasinamid verdiklerinde, cilde nüfuz eden ilaç miktarının, ultrasonik yardım olmaksızın deriden geçebilecek miktardan 26 kat daha fazla olduğunu gösterdi.
Araştırmacılar ayrıca, yeni cihazlarının sonuçlarını, bazen transdermal ilaç iletimi için kullanılan ve minyatür iğnelerle cildin delinmesini içeren bir teknik olan mikro iğneleme ile karşılaştırdılar. Araştırmacılar, yamalarının, altı saatlik bir süre boyunca mikroiğnelerle verilebilen aynı miktarda niasinamidi 30 dakikada verebildiğini gözlemlediler.
Böylelikle Daha Lokal Tedavi Sağlandı
Cihazın mevcut sürümüyle, ilaçlar deriye birkaç milimetre kadar nüfuz edebilir ve bu yaklaşım, cilt içinde yerel olarak hareket eden ilaçlar için potansiyel olarak faydalı hale gelir. Bunlar, ciltteki yaşlılık lekelerini veya diğer koyu lekeleri tedavi etmek için kullanılan niasinamid veya C vitamini veya yanıkları iyileştirmek için kullanılan topikal ilaçları içerebilir.
Penetrasyon derinliğini artırmak için daha fazla modifikasyonla bu teknik, kafein, fentanil veya lidokain gibi kan dolaşımına ulaşması gereken ilaçlar için de kullanılabilir. Dağdeviren ayrıca bu tür bir yamanın progesteron gibi hormonların verilmesinde yararlı olabileceğini düşünüyor. Buna ek olarak, araştırmacılar şimdi kanser veya diğer hastalıkları tedavi etmek için ilaç vermek üzere vücut içine benzer cihazlar yerleştirme olasılığını araştırıyorlar.
Araştırmacılar ayrıca, yakında insan gönüllüler üzerinde test etme umuduyla giyilebilir cihazlarını daha da optimize etmek için çalışıyorlar. Ayrıca bu çalışmada yaptıkları laboratuvar deneylerini daha büyük ilaç molekülleriyle tekrarlamayı planlıyorlar.
“Çok daha büyük ilaçlar için ilaç penetrasyon profillerini karakterize ettikten sonra, şu anda her gün enjeksiyonlarını kendi kendine uygulamak zorunda olanlara ağrısız bir alternatif sağlamak için hormonlar veya insülin gibi hangi adayların bu teknoloji kullanılarak olumlu sonuçlar alabileceğimizi göreceğiz.” diyor Shah.
Kaynak:MIT
