Giyohvand moddalarni etkazib berish - bu to'g'ri dozani kerakli joyga to'g'ri tezlik va vaqtda olish orqali terapevtik vositalarning samaradorligi va xavfsizligini oshirishdir. Giyohvand moddalarni etkazib berishning yondashuvlari ko'p yuz yillar davomida mavjud; Misrlik shifokorlar og'iz uchun tabletkalar va malhamlarni yaratdilar va shifokorlar qon aylanish tizimi birinchi marta 1657 yilda tasvirlanganidan keyin tomir ichiga yuborishni qo'llashni boshladilar. Nazorat ostida chiqarish texnologiyalari -1900s o'rtalariga to'g'ri keladi. [1]
Dori vositalarini yuborish tizimidan foydalanishning afzalliklari quyidagilardan iborat: [1, 2]
• uzoq muddatlarda yetkazib berish
• bemor uchun ko'proq qulaylik
• katta biomolekulalar, suvda yomon eriydigan dorilar yoki terapevtik oynasi tor bo'lgan dorilar kabi boshqa shaklda shakllantirish qiyin bo'lgan dori vositalarini etkazib berish
• dorilarni fiziologik to'siqlar, masalan, teri, qon-miya to'sig'i va qon-retina to'sig'i orqali etkazib berish
• tizimli toksiklikni kamaytiradigan va dorilarning past dozalarini ta'minlaydigan mahalliy etkazib berish.
Giyohvand moddalarni yetkazib berishni rivojlantirish oldida turgan muammolarga quyidagilar kiradi: [1-3]
• yetkazib berish tizimiga murakkab dozalash jadvallarini yoki moslashtirilgan dozalashni kiritish va nazorat qilish
• davriy biologik tebranishlardan kelib chiqadigan o'zgaruvchan dori reaktsiyalari bilan shug'ullanish
• ko'p dori vositalarini yuborish
• dori vositalarini etkazib berish tizimida ushlab turishda barqaror saqlash.
Dori-darmonlarni etkazib berish tizimlari jel va yamoqlardan mikrosferalar va nanozarralar orqali tashqi yoki implantatsiya qilingan nasoslar va mikroelektromexanik tizimlar (MEMS) kabi murakkab qurilmalargacha bo'ladi.
Mikroelektromexanik tizimlarga kirish
MEMS elektr va mexanik qismlarni birlashtirgan kichik, birlashtirilgan qurilmalar bo'lib, ular mikrofluidika va elektronikani miniatyuralashtirish sohasidagi yutuqlar tufayli mumkin bo'ldi. Bular harakatlanuvchi qismlari bo'lmagan oddiy tizimlardan juda murakkab tizimlargacha. MEMS biomos keluvchi materiallar yordamida aseptik tarzda ishlab chiqarilishi mumkin va ular germetik tarzda muhrlanishi mumkin. MEMS preparatiyetkazib berishQurilmalar odatda uchta komponentdan iborat: dori kamerasi, dori chiqarish mexanizmi va qadoqlash va sensorlar, kanallar, nasoslar, klapanlar, ignalar, membranalar va bitta yoki bir nechta dori rezervuarlarini o'z ichiga olishi mumkin. [1-5]
MEMS qurilmalari implantatsiya qilinadigan yoki kiyinadigan bo'lishi mumkin va surunkali va uzoq muddatli kasalliklarda qo'llanilishi mumkin. Ular giyohvand moddalarni ma'lum joylarga etkazib berishlari mumkin, ba'zilari esa bir nechta dori vositalarini etkazib berishlari mumkin. Integratsiyalashgan sensorlarga ega bo'lganlar, hayotiy belgilar yoki biomarkerlarni aniqlash asosida bemorning ehtiyojlariga etkazib berish tezligini moslashtira oladi. [1, 5, 6]
MEMS kichik va engil bo'lib, ularni elektr va elektron sxemalar bilan osongina birlashtirish mumkin. MEMS qurilmalari quvvatli yoki quvvatsiz bo'lishi mumkin. Powered MEMS kam quvvat iste'moliga ega va o'z-o'zidan quvvatlanishi mumkin. Biroq, MEMS qurilmalarining bir qator kamchiliklari bor. Ular mo'rt bo'lishi mumkin va ifloslanish, charchoq, ishqalanish yoki eskirish natijasida ishdan chiqishi mumkin. [5]
Non-powered MEMS dori yetkazib berish
Elektr quvvatiga ega bo'lmagan MEMS qurilmalari quvvatli qurilmalardan kichikroq bo'lishi mumkin, chunki ular quvvat manbaiga muhtoj emas. Ularning etkazib berish tezligi turli xil materiallar yoki dori vositalaridan foydalanish va etkazib berish joyidagi atrof-muhit xususiyatlariga qarab o'zgartirilishi mumkin. Biroq, ular past bo'shatish tezligiga ega bo'lishi mumkin va faqat tashqi ogohlantirishlarga sekin javob beradi. Etkazib berish tezligi odatda qabul qilingandan keyin o'zgartirilishi yoki to'xtatilishi mumkin emas. Quvvatli bo'lmagan yondashuvlarga passiv diffuziya qurilmalari, osmotik bosim, gidrogellar va mikro ignalar kiradi. [1]
Powered MEMS dori yetkazib berish
Quvvatli MEMS qurilmalari murakkabroq va ko'pincha quvvatsiz qurilmalarga qaraganda kattaroqdir, lekin ular yuqori bo'lish tezligiga, tezroq javoblarga ega va tashqi tomondan boshqarilishi mumkin. Mikronasoslar elektromagnit, piezoelektrik, elektrostatik, termopnevmatik, bimetalik, elektrokimyoviy bo'lishi mumkin yoki boshqa yondashuvlar qatorida termal / shaklli xotira qotishmasidan foydalanishi mumkin. [1]
Giyohvand moddalarni etkazib berish qurilmalari shifokorlarga real vaqt rejimida monitoring va jismoniy sensorlar orqali dori vositalarini etkazib berishni aniq sozlash imkonini beradi. Misol tariqasida, insulin pompasini doimiy glyukoza monitoringi bilan birlashtirgan tashqi oshqozon osti bezi smartfon yoki planshet orqali dasturlashtirilishi va tashqi tomondan kuzatilishi mumkin. [1]
MEMS ilovalari: Dori-darmonlarni miyaga etkazib berish
Markaziy asab tizimining kasalliklari, jumladan neyrodegenerativ kasalliklar, insult va miya saratoni uchun samarali davolash usullarini ishlab chiqish miyaga dori-darmonlarni etkazib berishga tayanadi. Biroq, miya qon-miya to'sig'i, qon-miya suyuqligi to'sig'i va araknoid to'siq bilan juda samarali himoyalangan va ularni kesib o'tish qiyin. Implantatsiya qilish uchun etarlicha kichik bo'lgan, tashqi tomondan katta aniqlik bilan boshqarilishi mumkin bo'lgan va bir yoki bir nechta dori-darmonlarni etkazib bera oladigan MEMS tizimlari potentsial yechim taklif qiladi. [7, 8]
MEMS dori vositalarini miyaga yetkazish bo‘yicha potentsial yondashuvlar qatoriga preparatni miyaning chuqur qismiga yetkazishi mumkin bo‘lgan simsiz boshqariladigan elektrolitik prob, glioblastomada kimyoterapiya preparatini intratumoral yuborish yoki yumshoq biologik parchalanadigan elektron qurilma yordamida miya o‘smalariga intrakranial dori yuborish kiradi. bu erda dori yetkazib berish simsiz ishga tushiriladi va keyin MEMS ma'lum vaqtdan keyin biologik parchalanadi. [9-11]
MEMS ilovalari: Dori-darmonlarni teri bo'ylab etkazib berish
Dori-darmonlarni teri bo'ylab etkazib berish invaziv bo'lmagan yo'l bo'lib, bemorlar va parvarish qiluvchilar uchun qulaydir. Korneum stratum tananing birinchi himoya chizig'i bo'lib, suvni ushlab turadi va organizmni patogenlardan himoya qiladi. Bu transdermal qiladiyetkazib berishmashaqqatli. Kimyoviy penetratsion materiallarni o'z ichiga olgan transdermal yamalar teriga allergiya, yallig'lanish va tirnash xususiyati bilan bog'liq bo'lishi mumkin va ular dori-darmonlarni qabul qilishga ta'sir qiladi. [12]
Yuzlab mikroignalardan tashkil topgan massivlar shox pardaga kirib, dori-darmonlarni, shu jumladan kichik molekulalar, oqsillar, peptidlar, gormonlar, genetik materiallar va vaktsinalar kabi og'riqsiz ravishda transdermal va intradermal tarzda yuborishi mumkin. Yondashuvlarga quyidagilar kiradi: [1, 3, 13]
• Kremniy, metall, shisha, keramika yoki polimerlardan tayyorlangan qattiq mikro ignalar yamoq orqali transdermal so'rilishini yaxshilash uchun shox pardani teshish uchun ishlatilishi mumkin.
Dori bilan qoplangan qattiq mikro ignalar preparatni teriga eritib yuborishga imkon beradi.
• Uglevod yoki polimer asosidagi mikro ignalar preparatni o‘z ichiga oladi va kiritilgandan so‘ng parchalanadi, bu esa preparatning teriga kirib borishiga imkon beradi.
• Kremniy, metall yoki shishadan tayyorlangan ichi bo'sh mikroignalar suv omboridan dorini yetkazib beruvchi o'tkazgich vazifasini bajaradi.
• Gidrojel mikro ignalari terini teshib, shishib, preparatni chiqaradi.
MEMS ilovalari: Dori-darmonlarni ko'zga etkazish
Miya singari, ko'z ham biologik to'siqlar bilan himoyalangan va etkazib berish qiyin. Tashqaridan qo'llaniladigan magnit maydon yordamida ishlaydigan ex vivo qurilma sklera, xoroid va retinaga dorilarni etkazib berishi mumkin. [14] Microneedles, shuningdek, ko'zga dori etkazib berish salohiyatiga ega. O'rganilgan yondashuvlar orasida preparatni olib yuradigan eriydigan ignalari bo'lgan kontakt linzalari ko'rinishidagi yamoq, bakterial infektsiya uchun antibiotikli krionlar va iontoforez yordamida osonlashtirilgan dori-darmonlarni ko'zning orqa qismiga yuborish uchun nanozarracha yuklangan mikro ignalar kiradi. [13]
Ma'lumotnomalar
1. Kobo, A., R. Sheybani va E. Meng, MEMS: yoqilgan dori vositalarini etkazib berish tizimlari. Adv Healthc Mater, 2015. 4(7): p. 969-82.
2. Mendoza, LAV va boshq., Dori-darmonlarni boshqariladigan ilovalar uchun mikro-elektro-mexanik qurilmalardagi so'nggi yutuqlar. Front Bioeng Biotechnol, 2020. 8: p. 827.
3. Li, HJ va boshqalar, dori vositalarini yetkazib berish uchun MEMS qurilmalari. Adv Drug Deliv Rev, 2018. 128: p. 132-147.
4. Pandey, Y. va SP Singx, Bio-MEMSdagi so'nggi yutuqlar va kelajak imkoniyatlari: umumiy ko'rinish. Muhandislar instituti jurnali (Hindiston): B seriyasi, 2023. 104: p. 1377-1388.
5. Chircov, C. va AM Grumezescu, Biomedikal ilovalar uchun mikroelektromexanik tizimlar (MEMS). Mikromashinalar (Bazel), 2022. 13(2).
6. Mishra, A., Dori vositalarini etkazib berish uchun rivojlanayotgan bozor tendentsiyalari. Dori yetkazib berish bo‘yicha yetakchi, 2023-yil, 5-oktabr. Mavjud: https://www.drugdeliveryleader.com/doc/emerging-market-trends-for-drug-delivery-devices-0001.
7. Tian, M., Z. Ma va GZ Yang, miyaga boshqariladigan dori vositalarini etkazib berish uchun mikro/nanosistemalar. Innovatsiya (Camb), 2024. 5(1): p. 100548.
8. Villarruel Mendoza, LA, va boshq., Dori-darmonlarni boshqariladigan ilovalar uchun mikro-elektro-mexanik qurilmalardagi so'nggi yutuqlar. Front Bioeng Biotechnol, 2020. 8: p. 827.
9. Yoon, Y., va boshq., Ijtimoiy o'zaro ta'sir qiluvchi sichqonlarda ikki yo'nalishli simsiz dori yetkazib berish va elektrofiziologiya orqali xatti-harakatlar neyrofarmakologiyasi uchun neyron prob tizimi. Nat Commun, 2022. 13(1): p. 5521.
10. Saxena, V., DNAtrix glioblastomaga to'g'ridan-to'g'ri dori yuborish uchun Alcyone's MEMS platformasidan foydalanish bo'yicha shartnoma imzoladi. Fierce Pharma, 26 may 2015 yil. Mavjud: https://www.fiercepharma.com/drug-delivery/dnatrix-signs-agreement-to-utilize-alcyone-s-mems-platform-for-direct-drug-delivery.
11. Cicha, I., va boshq., Biosensor bilan integratsiyalangan dori vositalarini etkazib berish tizimlari biomedikal ilovalar uchun yangi materiallar sifatida. Biomolekulalar, 2022. 12(9).
12. Murphrey, MB, JH Miao va PM Zito, Histology, Stratum Corneum, in StatPearls. 2024: Treasure Island (FL).
13. Umeyor, CE, va boshq., Biomimetic microneedles: dorilar, peptidlar va oqsillarni aniq yetkazib berish uchun mikrofabrik tizimdagi so'nggi yutuqlarni o'rganish. Farmatsevtika fanlarining kelajakdagi jurnali, 2023. 9: p. 103.
14. Pirmoradi, FN, va boshqalar, Mems qurilmasi yordamida inson ko'zi to'qimalariga antiangiogenik preparatni nazorat ostida etkazib berish. 2013 IEEE 26th Int Conf Micro Electro Mech Syst MEMS 2013 (2013), 2013. 2013.