После того как человек проглотил таблетку, она отправляется в опасное путешествие, прежде чем сможет всасываться в организм. Даже если ей удастся пережить воздействие желудочной кислоты и противостоять разложению пищеварительными ферментами, полезные вещества должны затем проникнуть через слизистый барьер — защиту кишечника от нежелательных частиц.
Некоторые препараты с высоким содержанием белка, в том числе инсулин или антибиотик ванкомицин, вообще не могут проходить через слизистый барьер. Из-за его прочности менее 1 процента инсулина, принимаемого перорально, всасывается и используется организмом. Именно по этой причине приходится использовать уколы.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Science Robotics на прошлой неделе, исследователи заявили, что ими создана роботизированная таблетка, которая может проникать через слизистый барьер для более эффективной доставки лекарств.
“Я смотрел видео о машинах, которые могут прокладывать туннели”, — рассказывает Шрия Сринивасан, инженер биомедицины из Массачусетского технологического института и ведущий автор исследования.
Я подумал — хорошо, а что, если бы мы сделали нечто похожее, но для желудка.
Роботизированная таблетка, получившая название RoboCap, размером примерно с пенни (около 20 мм). Внутри она содержит полезную нагрузку из лекарств в крошечном отсеке. Снаружи RoboCap рифленые, с шипами и покрыты желатином, который растворяется при определенном рН. Когда таблетка проглатывается и попадает в желудок, кислотность разрушает оболочку. Затем кислотность тонкого кишечника запускает двигатель внутри капсулы, который заставляет таблетку вращаться.
Текстурированная поверхность устройства очищает слизь, а вращательное движение разрушает отсек с лекарственным грузом, который медленно попадает в пищеварительный тракт. Примерно через 35 минут активности капсула нормально проходит по остальной части желудочно-кишечного тракта и выходит из организма естественным путем.
Исследователи проверили способность роботизированной таблетки доставлять инсулин и ванкомицин в ткани тонкого кишечника у семи живых свиней. По сравнению с аналогичной таблеткой без вращающегося механизма, RoboCap увеличил количество всасываемого препарата в 20-40 раз (официальные данные исследования).
В тестах на инсулин на живых свиньях таблетка сработала настолько хорошо, что через час после приема у трех животных развилась гипогликемия (снижение концентрации глюкозы в крови ниже нормы). Исследователям пришлось вводить декстрозу, чтобы повысить уровень сахара в их крови.
“Это подтверждает значительный потенциал RoboCap для обеспечения пероральной доставки молекул, которые ранее не имели большого успеха”, — пишут авторы в статье.
Будущие исследования на свиньях и людях должны оптимизировать дозировку таких препаратов, чтобы определить терапевтические диапазоны с помощью доставки SI [в тонкий кишечник].
Роботизированная таблетка может помочь пациентам избежать ежедневных уколов или избавить их от необходимости обращаться в больницу за лекарствами, что может “кардинально изменить правила игры”, — говорит Сринивасан Меган Розен из Science News.
1891 Netpoints