Neue Pumpe für Wirkstoffpflaster mit Mikronadeln entwickelt

Neue Pumpe für Wirkstoffpflaster mit Mikronadeln entwickelt
Neue Pumpe für Wirkstoffpflaster mit Mikronadeln entwickelt
Anonim

Forscher der Purdue University haben einen neuen Pumpentyp für Pflaster zur Verabreichung von Arzneimitteln entwickelt, die Anordnungen von "Mikronadeln" verwenden könnten, um eine breitere Palette von Medikamenten zu verabreichen, als es jetzt mit herkömmlichen Pflastern möglich ist.

Die derzeitigen „transdermalen“Pflaster beschränken sich auf die Abgabe von Medikamenten, die wie Nikotin aus kleinen hydrophoben Molekülen bestehen, die durch die Haut aufgenommen werden können, sagte Babak Ziaie, Professor für Elektro- und Computertechnik und Biomedizintechnik.

"Es gibt derzeit nur eine Handvoll Medikamente, die mit Pflastern verabreicht werden können", sagte er.„Die meisten neuen Medikamente sind große Moleküle, die nicht durch die Haut gehen. Und viele Medikamente, wie die zur Behandlung von Krebs und Autoimmunerkrankungen, kann man nicht oral einnehmen, weil sie nicht durch das Blutsystem aufgenommen werden Verdauungstrakt."

Patches, die Anordnungen winziger Mikronadeln verwendeten, könnten eine Vielzahl von Medikamenten abgeben, und die Nadeln verursachen keine Schmerzen, weil sie kaum in die Haut eindringen, sagte er.

"Es ist wie ein Verband - du würdest ihn benutzen und wegwerfen", sagte Ziaie.

Die Pflaster erfordern eine Pumpe, um die Medikamente durch die schmalen Nadeln zu drücken, die einen Durchmesser von etwa 20 Mikrometern haben, oder ungefähr ein Viertel so breit wie ein menschliches Haar. Die Pumpen auf dem Markt seien jedoch zu komplex für Patches, sagte er.

"Wir haben eine einfache Pumpe entwickelt, die durch Berührung durch die Wärme Ihres Fingers aktiviert wird und keine Batterie benötigt", sagte Ziaie.

Die Pumpe enthält eine Flüssigkeit, die bei Körpertemperatur siedet, sodass sie durch die Berührung mit dem Finger schnell in Dampf übergeht und genügend Druck ausübt, um Medikamente durch die Mikronadeln zu drücken.

"Es dauert 20 bis 30 Sekunden", sagte Ziaie.

Die Flüssigkeit befindet sich in einem Beutel, der durch eine dünne Membran aus einem gummiartigen Polymer namens Polydimethylsiloxan, das als Diaphragma in Pumpen verwendet wird, vom Medikament getrennt ist.

Die Forschungsergebnisse werden in einem Papier detailliert beschrieben, das während der 14. International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences vom 3. bis 7. Oktober an der Universität Groningen in den Niederlanden vorgestellt wird. Die Arbeit wurde von den Doktoranden der Elektro- und Computertechnik Charilaos Mousoulis und Manuel Ochoa und Ziaie verfasst.

Forscher haben einen Antrag auf ein vorläufiges Patent für das Gerät gestellt.

Ziaie hat Prototypen mit Flüssigkeiten namens Fluorkohlenwasserstoffen getestet, die als Kältemittel und auch in der Halbleiterfertigung verwendet werden.

"Sie brauchen eine relativ große Kraft, ein paar Pfund pro Quadratzoll, um Medikamente durch die Mikronadeln und in die Haut zu drücken", sagte Ziaie. "Es ist sehr schwierig, eine Miniaturpumpe zu finden, die so viel Kraft liefern kann."

Ergebnisse deuten darauf hin, dass Prototypen mit dem Fluorkohlenstoff HFE-7000 4,87 psi und einem anderen Fluorkohlenstoff, FC-3284, 2,24 psi ausübten.

Die Arbeit wurde mit Mitteln der National Science Foundation unterstützt. Zukünftige Forschungsarbeiten könnten Arbeiten beinh alten, um die Pumpe mit Mikronadeln zu testen.

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