Интелигентен пластир освобождава автоматично налоксон при предозиране с фентанил

Акценти

Малък пластир, не по-голям от монета, може в бъдеще да се превърне в нов инструмент за спасяване на човешки живот при предозиране с фентанил. Носимата система, наречена iNal patch, е разработена от изследователи от Технологичния университет на Вирджиния и може сама да засича наличието на мощния наркотик в организма и автоматично да освобождава налоксон – лекарство, способно да блокира ефектите на опиоидите.

Как работи iNal patch

Пластирът използва 121 микроскопични игли, които проникват на малка дълбочина под кожата, за да достигнат до течността в тъканите. По този начин системата може да следи химичната среда в организма, без да причинява значително увреждане.

Във вътрешността на пластира са разположени порести силициеви наночастици, заредени с налоксон. Когато концентрацията на фентанил достигне определено ниво, молекулите му предизвикват отваряне на порите. Така налоксонът се освобождава в организма автоматично. Колкото по-висока е концентрацията на фентанил, толкова по-голямо количество от лекарството се освобождава.

Системата е проектирана така, че да може да реагира многократно. При всяка реакция се отварят само част от порите, което позволява в пластира да остане достатъчно количество налоксон при необходимост в бъдеще.

Възможно решение при продължително действие на фентанила

Възможността за многократно освобождаване на налоксон може да се окаже особено важно при предозиране с фентанил. Ефектът на опиоида може да продължи по-дълго от действието на налоксона, което означава, че след първоначалното подобрение симптомите на предозиране могат да се появят повторно.

Според изследователите iNal patch е замислен именно поради риска от подобна ситуация. Ако концентрацията на фентанил остане висока, пластирът може да реагира отново и да освободи допълнително количество налоксон.

„В общите ситуации, когато има предозиране, е необходим човек, който да ви спаси.“, обяснява Уджин Сун. Според него разработваната технология има потенциала да намали нуждата от наличието на човек, който да разпознае предозирането и да приложи лекарството.

Обещаващи резултати от лабораторните изпитвания

Първоначално изследователите тестват пластира в лабораторни условия, за да проверят дали реагира надеждно на фентанил. Изпитванията показват, че системата започва да действа в рамките на минути, като количеството освободен налоксон се увеличава с повишаването на концентрацията на опиоида.

Пластирът демонстрира способност да освобождава лекарството в продължение на до 24 часа, което е важна характеристика за устройство, предназначено да осигурява продължителна защита.

След лабораторните тестове технологията е изпробвана и върху мишки. При тях пластирът освобождава повече налоксон при по-високи дози фентанил и запазва способността си да реагира при поне три отделни експозиции на опиоида.

Мишките, третирани с пластира, проявяват значително по-малко симптоми, свързани с действието на наркотика, в сравнение с животните без подобна защита.

При проведените изпитвания не са установени съществени признаци на кожно раздразнение или други очевидни странични ефекти.

Необходими са допълнителни проучвания, преди технологията да бъде използвана при хора

Въпреки обещаващите резултати, iNal patch все още е експериментална технология. Необходими са допълнителни изследвания, преди тя да може да бъде използвана при хора. Учените трябва да установят как пластирът се представя при продължително носене, колко надеждно функционира при различни типове кожа и в реални условия, както и доколко точно разпознава различни концентрации и видове опиоиди.

Пенхуей Джао, първи автор на изследването, посочва, че едно от големите предизвикателства е било намирането на правилната комбинация между биоматериали и микроиглена технология. Целта е била да се постигне надеждно освобождаване на лекарството при необходимост, без да се компрометират здравината, биосъвместимостта и чувствителността на системата.

Платформа с по-широк потенциал

Макар в настоящото изследване да са използвани фентанил и налоксон, разработената концепция има потенциал за приложение и извън този конкретен сценарий. Според Сун платформата може да бъде адаптирана за разпознаване на други опиоиди и освобождаване на различни лекарства, способни да неутрализират ефектите им.

Проектът стартира през 2022 г. като част от усилията на изследователския екип за разработване на интелигентни системи за доставяне на лекарства, които реагират на специфични медицински състояния.

Екипът вече е подал заявка за патент на технологията. Следващата стъпка е да се проучи как експерименталният пластир може да бъде усъвършенстван и превърнат в реален медицински продукт.