Yama, ultrasonik dalgalar yardımıyla ilaç moleküllerini cilde fırlatarak bir dizi cilt rahatsızlığını tedavi etmek için kullanılabilir. İlaçların doğrudan ihtiyaç duyulan bölgeye verilmesini sağladığından, cilt ilaç dağıtımı için arzu edilen bir kanaldır. Bu, yara iyileşmesi, ağrı tedavisi veya diğer tıbbi ve estetik kullanımlar için avantajlı olabilir. Ancak deri yoluyla ilaç iletimi zordur, çünkü çoğu küçük molekül derinin kalın dış tabakasından geçemez.
MIT araştırmacıları, cilde zararsız ultrasonik dalgalar uygulayarak ilaçların geçebileceği küçük kanallar oluşturan giyilebilir bir yama yarattı. Bu, ilaçların deri yoluyla dağıtımını daha kolay hale getirme çabasıyla yapıldı.
Araştırmacılara göre bu strateji, hormonlar, kas gevşeticiler ve diğer farmasötiklerin yanı sıra çeşitli cilt rahatsızlıklarına yönelik ilaçların dağıtımında da kullanılabilir.
MIT Media Lab’de doçent olan ve çalışmanın kıdemli yazarı Canan Dağdeviren, sistemin basitliği ve yüksek tekrarlanabilirliğinin, cilt bozuklukları ve erken cilt yaşlanmasından muzdarip hastalara ve tüketicilere devrim niteliğinde bir alternatif sunduğunu savunuyor. “Bu ilaç uygulama yöntemi daha lokal, rahat ve kontrol edilebilirdir ve daha az sistemik toksisite sunabilir.”
Derginin, bağımsız kariyerlerinin ilk aşamalarındaki araştırmacıların dikkat çekici çalışmalarını öne çıkaran “Yükselen Yıldızlar” serisinin bir parçası olarak Advanced Materials’da yer alan yayın, MIT araştırma görevlileri Chia-Chen Yu ve Aastha Shah tarafından yönetiliyor. MIT araştırma asistanlarından Colin Marcus ve Md. Osman Goni Nayeem diğer yazarlar. Makalede ayrıca Buffalo Üniversitesi’nden Nikta Amiri, Amit Kumar Bhayadia ve Amin Karami de yer alıyor.
Ses Dalgalarının Etkisi
Bu çalışma araştırmacılar tarafından farklı ilaç dağıtım yöntemlerinin araştırılması amacıyla başlatılmıştır. İlaçların çoğu ağızdan ya da damardan verilir, ancak bazı kullanımlar için cilt çok daha hassas ilaç dağıtımına olanak sağlayabilir.
“Deri kullanımının temel avantajı, tüm gastrointestinal sistemden kaçınılmasıdır. Shah’a göre, ağızdan iletim kullanıldığında gastrointestinal sistemdeki kaybı telafi etmek için önemli ölçüde daha büyük bir doz verilmelidir. “Bu ilaç dağıtım şekli çok daha odaklı ve hedefe yöneliktir.”
Ultrasona maruz kalmanın cildin küçük moleküllü ilaçlara karşı duyarlılığını artırdığı gösterilmiştir, ancak bu tür ilaç uygulamalarını gerçekleştirmek için mevcut yöntemlerin çoğu ağır makineler gerektirmektedir. MIT ekibi, bu tür transdermal ilaç uygulamasını gerçekleştirebilecek hafif, giyilebilir bir yama geliştirmeyi amaçladı; bu da çeşitli amaçlar için kullanımı daha pratik hale getirebilir.
Buluşları, içine elektrik akımlarını mekanik enerjiye dönüştürebilen çok sayıda piezoelektrik dönüştürücü yerleştirilmiş bir yamadan oluşuyor. Her bir diskin içinde, sıvı bir çözelti içinde dağılmış ilaç moleküllerini barındıran polimerik bir hazne bulunmaktadır. Piezoelektrik bileşenler, içlerinden bir elektrik akımı geçirildiğinde sıvıda basınç dalgaları üretir ve bu da ciltte kabarcıkların patlamasına neden olur. Cildin dirençli dış tabakası olan stratum corneum, bu kabarcıkların mikro sıvı jetleri tarafından delinebilir.
Bu, titreşimler kullanılarak ilaç dağıtımını geliştirme olasılığını ortaya çıkarmaktadır. Çeşitli dalga biçimi modellerinin üretimi bir dizi parametreye bağlıdır. Bu yeni araç seti, ilaç uygulamasının mekanik ve biyolojik unsurlarını geliştirebilir.”
Yama, bant olmadan cilde yapışabilen silikon bazlı bir polimer olan PDMS’den yapılmıştır. Birçok güneş kremi ve nemlendiricide bulunan bir B vitamini olan niasinamid, araştırmacılar tarafından bu çalışmada cihazı test etmek için verildi.
Domuz derisi üzerinde yapılan çalışmalara göre, ultrason bandı kullanılarak uygulandığında cilde nüfuz edebilen niasinamid miktarı, ultrason yardımı olmadan bunu yapabilen miktardan 26 kat daha büyüktü.
Yenilikçi cihazlarının sonuçları, transdermal ilaç dağıtımı için zaman zaman kullanılan ve deride küçük delikler açmayı içeren bir yöntem olan mikroiğneleme ile de karşılaştırıldı. Bilim insanları, uyguladıkları yamanın, mikroiğnelerin altı saatte sağlayabildiği miktarda niasinamidi 30 dakikada sağlayabildiğini keşfetti.
İlaçlar, cihazı olduğu gibi kullanarak cilde birkaç milimetre nüfuz edebilir, bu da bu yöntemi ciltte lokal olarak çalışan ilaçlar için potansiyel olarak faydalı hale getirir. Bunlar arasında yanıkları tedavi etmek için kullanılan topikal ilaçlar veya yaşlılık lekelerini veya ciltteki diğer koyu alanları tedavi etmek için kullanılan niasinamid veya C vitamini sayılabilir.
Bu yöntem kafein, fentanil veya lidokain gibi kan dolaşımına girmesi gereken ilaçlar için de kullanılabilir ve penetrasyon derinliğini en üst düzeye çıkarmak için daha fazla ayarlama yapılabilir. Dağdeviren’e göre progesteron gibi hormonların verilmesi de bu tür bir yama ile mümkün olabilir. Ayrıca araştırmacılar şu anda kanser ya da diğer hastalıkların tedavisinde kullanılacak ilaçları sağlamak üzere benzer implantları vücuda yerleştirme potansiyelini araştırıyor.
Giyilebilir yama, kısa süre içinde gönüllüler üzerinde test edilmesi umuduyla araştırmacılar tarafından daha da optimize ediliyor. Araştırmacılar ayrıca bu çalışmada gerçekleştirdikleri laboratuvar testlerinde daha büyük terapötik moleküller üzerinde de çalışmayı planlıyorlar.
Shah, “Daha sonra hormon veya insülin gibi hangi adayların bu teknoloji kullanılarak verilebileceğini belirleyerek, şu anda günlük olarak kendi kendine enjeksiyon yapmak zorunda olanlara acısız bir alternatif sunacağız” diyor. “Çok daha büyük ilaçlar için ilaç penetrasyon profillerini karakterize ettikten sonra.”
Kaynak: https://news.mit.edu/
