Araştırmacılar, mürekkep balığından esinlenerek geliştirilen jet tahrik sistemini kullanarak, geleneksel iğnelerin etkinliğine eşdeğer, ilaçları doğrudan dokulara ileten bir mikrojet sistemi ortaya koyuyor.

Nature dergisinde yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada , Massachusetts Teknoloji Enstitüsü ve Novo Nordisk’ten bilim insanlarının liderliğindeki bir araştırma ekibi, ilaçları doğrudan mide-bağırsak sistemine iletmek için yeni bir iğnesiz mikro jet sistemini araştırdı.

NATURE / Squid-inspired jet devices deliver drugs without a need for needles

Kafadan bacaklılardaki jet tahrik sisteminden ilham alan bu cihazlar, insülin ve ribonükleik asit (RNA) gibi makromoleküllerin hassas ve yüksek basınçlı jetler yoluyla gastrointestinal sisteme etkili bir şekilde uygulanmasını sağlamak, böylece ilaç emilimini iyileştirmek ve geleneksel enjeksiyon tabanlı uygulama yöntemleriyle ilişkili zorlukları ele almak üzere tasarlandı.

Bu cihazlar, yalnızca geleneksel enjeksiyonlarla karşılaştırılabilir veya onları aşan ilaç emilim oranlarına ulaşmakla kalmaz, aynı zamanda kronik hastalıkların yönetimini ve tedavi deneyimini de dönüştürebilir.

Testler, doku hasarı olmadan geleneksel enjeksiyonlarla eşleşen %82’ye kadar biyoyararlanım gösterdi. Bu yenilik, güvenliği, etkinliği ve hasta uyumunu iyileştirerek ilaç dağıtımında devrim yaratabilir.

Arka plan

Makromoleküller için ilaç dağıtımı, tıbbi eğitim ihtiyacı, iğneyle ilgili yaralanma riski ve keskin nesnelerin atılması zorluğu gibi sorunları gündeme getiren iğne bazlı enjeksiyonlara bağlıdır. Son zamanlarda, yutulabilir cihazların geliştirilmesi, hasta uyumunu potansiyel olarak artıran kullanışlı bir alternatif sunmuştur.

Ancak, mevcut oral uygulama cihazları, sindirimsel parçalanmaya karşı savunmasız olmaları nedeniyle proteinler gibi büyük molekülleri etkili bir şekilde iletmekte zorlanmaktadır. Birçok oral sistem ayrıca deri altı enjeksiyonlarınkine benzer biyoyararlanım seviyelerine ulaşmada başarısız olmaktadır. Dahası, robotik ve otonom cihazlar kendi kendini yönlendiren ve iğnesiz ilaç verme konusunda bir miktar başarı göstermiş olsa da, bu yöntemler gastrointestinal uygulamalar için büyük ölçüde yeterince araştırılmamıştır.

Çalışma hakkında

Bu çalışmada, kafadan bacaklılarda gözlemlenen doğal itme mekanizmalarından ilham alan araştırmacılar, gastrointestinal dokularda büyük moleküllerin güvenli ve etkili bir şekilde iletilmesini geliştirmek için jet tabanlı bir ilaç iletim yaklaşımı geliştirmeyi amaçladılar. İlaçları doğrudan gastrointestinal sisteme iletmek üzere tasarlanmış bir dizi mikrojet cihazı (MiDe sistemleri) geliştirdiler ve test ettiler.

Sonuçlar

Araştırmacılar, MiDe cihazlarının gastrointestinal sistemdeki makromoleküllerin iletimini ve biyoyararlanımını önemli ölçüde iyileştirdiğini gösterdi. Cihazlar, subkutan enjeksiyonlarla karşılaştırılabilir performansla insülin, GLP-1 analogları ve siRNA için yüksek sistemik emilim elde etti.