Les scientifiques de l'Université de Caroline du Nord à Chapel Hill ont créé un nouveau système d'administration de médicaments, appelé Spatiotemporal On-Demand Patch (SOP), qui peut recevoir des commandes sans fil depuis un smartphone ou un ordinateur pour planifier et déclencher la libération de médicaments à partir de micro-aiguilles individuelles. La plate-forme fine et souple du patch ressemble à un pansement et a été conçue pour améliorer le confort et la commodité de l'utilisateur, car la portabilité est un facteur crucial pour les patients atteints de maladies chroniques.
L'équipe de recherche, dirigée par Juan Song, PhD, professeur de pharmacologie à l'École de médecine de l'UNC, et Wubin Bai, PhD, professeur adjoint de sciences physiques appliquées au Collège des arts et des sciences de l'UNC, a testé la SOP sur un modèle de souris, utiliser la mélatonine dans les micro-aiguilles pour améliorer le sommeil.
Cette recherche, publiée dans la revue Communications naturelles, ouvre la porte à la recherche sur ce patch contrôlé sans fil pour fournir des traitements à la demande contre les troubles neurodégénératifs, notamment la maladie d'Alzheimer. À cette fin, l'École de médecine de l'UNC et la santé de l'UNC ont financé un projet pilote de 25 000 $ pour tester le SOP sur un modèle murin de la maladie d'Alzheimer.
« La capacité du SOP à permettre l'administration conjointe de plusieurs médicaments pourrait traiter divers aspects de la maladie d'Alzheimer, tels que la réduction des plaques bêta-amyloïdes, l'atténuation de la neuroinflammation et l'amélioration de la fonction cognitive », a déclaré Bai, co-auteur principal.
L'article en libre accès intitulé « Automatisation numérique de l'administration transdermique de médicaments à haute résolution spatio-temporelle » a été co-écrit par Yihang Wang du Département des sciences physiques appliquées et Zeka Chen du Département de pharmacologie. Bai a déclaré que la recherche met en évidence non seulement une collaboration multidisciplinaire mais aussi une « implication passionnée des étudiants de premier cycle de Caroline », dont Priyash Hafiz du Département des sciences physiques appliquées, et Brayden Davis, Will Lipman, Tian Wang et Sicheng Xing de l'UNC/NCSU. Département commun de génie biomédical.
Le patch, qui a reçu un brevet provisoire, permet un traitement hautement localisé – moins d'un millimètre carré – de tissus, organes ou régions spécifiques du corps, et la libération du médicament peut être déclenchée dans les 30 secondes en réponse à un signal électrique. Les patients pourraient porter plus d'un patch à la fois, ce qui réduirait le besoin de visites chez le médecin, voire même de déplacements à l'hôpital, pour obtenir des soins médicaux.
« La beauté de cet appareil est qu'il peut contenir des dizaines, voire des centaines, de médicaments concentrés et programmer automatiquement leur libération séquentielle », a déclaré Song, membre du Centre de neurosciences de l'UNC. « La libération rapide d'un médicament peut s'avérer cruciale dans les situations d'urgence ou lorsqu'une action thérapeutique immédiate est requise. »
Les micro-aiguilles sont recouvertes d'or, ce qui protège les médicaments et les tissus environnants. Lorsqu'un stimulus électrique basse tension est appliqué à travers le patch, le revêtement doré se désintègre, exposant les micro-aiguilles chargées de médicament à la peau et déclenchant la libération contrôlée des médicaments.
« Ce niveau de spécificité garantit une administration précise et personnalisée des médicaments, répondant aux besoins de différentes conditions ou de régions spécifiques du corps », a déclaré Wang. « Cela offre une nouvelle approche pour parvenir à une libération contrôlée de médicaments grâce à une combinaison de science des matériaux et de génie électrique. »
La National Science Foundation et les National Institutes of Health ont financé cette recherche.
David De Fuscospécialiste des communications au Département des sciences physiques appliquées de l'UNC, a écrit l'original annonce de nouvelles. Le contact de l'École de médecine de l'UNC est Marc Derewiczdirecteur de la recherche et de l'actualité nationale pour UNC Health.
