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由Shirley Ryan AbilityLab的Yamin Zhang博士和Colin Franz博士以及西北大学的John Rogers博士领导的科学家团队开发了具有改变药物输送未来的新技术。
开发的设备代表了第一个由不同波长的外部光源而不是电子设备触发的植入式药物输送系统。它也是第一个可被人体吸收(避免手术提取)同时仍允许操作员(例如医生、护士或患者)主动控制和编程的产品。一项重点介绍该设备的研究今天发表在《美国国家科学院院刊》上。
“这项技术代表了解决当前药物输送系统不足的突破 - 可能对从阿片类药物流行到癌症治疗如何精确交付的所有方面产生重要而广泛的影响，”Colin Franz博士说，医生科学家雪莉瑞安能力实验室。
目前的植入式给药系统用于治疗从慢性疼痛和肌肉痉挛到癌症和糖尿病的各种疾病。被动系统能够逐渐释放药物，并且在使用结束时不需要提取，但它们不能由用户主动控制(例如，关闭、向上或向下输送)。相反，允许可编程药物释放的主动系统需要电源和电子部件，最终需要第二次手术进行设备提取。
为了测试这项新技术，研究人员通过手术将其植入个体大鼠的右坐骨神经。每个装置包含三个充满利多卡因的药物储液器，利多卡因是一种常见的神经疼痛阻断药物。然后，在植入部位放置三个LED以触发药物的释放。随后的测试显示大鼠疼痛明显缓解。此外，研究人员能够根据LED色光排序实现不同的疼痛缓解模式。
“我们发现这种方法是系统性止痛药的有效，安全和无成瘾的替代品，”西北大学的John Rogers博士说，“此外，它可以扩展。虽然我们在概念验证测试中使用了三个LED的组合，但展望未来，我们有可能将其增加到30种不同的LED波长，提供更多缓解疼痛的程序。
在未来的研究中，科学团队将在寻求美国食品和药物管理局(FDA)批准人体临床试验之前审查各种安全要素。
“这项技术在康复医学及其他领域具有许多有希望的影响，Shirley Ryan AbilityLab和西北大学的医生，材料科学家和生物医学工程师之间的合作正在迅速加速临床相关发现，”Franz博士说，他也是西北大学Feinberg医学院物理医学和康复与神经病学助理教授。