Зачем это вообще нужно? 

Когда мы принимаем лекарство перорально, то есть глотаем таблетку или капсулу и запиваем водой, значительная часть препарата теряется в желудочно-кишечном тракте, прежде чем добраться до цели. Одна из возможностей обойти это препятствие на пути к выздоровлению — увеличить дозировку. Так обычно и делают. Другой классический способ введения лекарства в организм — внутривенный. Но, как и первый, он подходит не для всех патологий.

Ставить уколы никому не нравится, приклеить к коже пластырь — отличная альтернатива неприятной процедуре Фото: © Adul10 / Shutterstock / FOTODOM

Вот почему ученые уже не первый год в поисках универсального подхода, который позволил бы вести эффективную терапию, не пичкая при этом больного лекарствами лишний раз. И кажется, найдена удачная альтернатива — введение препарата прямо через кожу. Так можно снизить некоторые побочные эффекты и нивелировать системное влияние вещества на весь организм, ведь иногда нужно точечное воздействие.

Такой пластырь доставляет лекарство в организм с помощью ультразвука Инфографика: © Massachusetts Institute of Technology

Такой пластырь доставляет лекарство в организм с помощью ультразвука Фото: © Massachusetts Institute of Technology

Кожа в этом смысле отлично подходит для приема лекарства, особенно когда проблемный участок располагается близко к ее поверхности либо на ней. При ожогах, например, мазь накладывают прямо на травмированное место. Однако не все молекулы могут преодолеть защитный кожный барьер, что затрудняет использование этого подхода в терапии.

Фармацевтическая угроза и экология

Как уменьшить вред, наносимый окружающей среде фармацевтическими компаниями? Ответ на этот актуальный вопрос сегодня ищут исследователи по всему миру. 

Особое внимание уделено загрязнению водоемов. В прошлом году была завершена большая научная работа, которой занималась международная команда ученых. Они взяли пробы воды в 258 реках, протекающих на территории 104 стран. В каждом четвертом водоеме оказалось превышено содержание отходов фармацевтической промышленности. Самые загрязненные реки оказались в Боливии, Эфиопии и Пакистане. Чаще всего там встречались отходы от производства парацетамола, препаратов от диабета и эпилепсии, а также никотин и кофеин.

Река Рави в пакистанском Лахоре — самая загрязненная фармацевтическими отходами в мире Фото: © A M Syed / Shutterstock / FOTODOM

Пронзительный ультразвук 

Оказалось, проницаемость кожи для низкомолекулярных веществ может повысить буквально пронзающий ее ультразвук. Исследователи из Massachusetts Institute of Technology разработали пластырь, который при помощи ультразвука создает в клетках крошечные каналы, облегчающие прохождение лекарства внутрь. Такой подход оказался особенно хорош для лечения кожных болезней и доставки внутрь организма препаратов на основе гормонов и миорелаксантов.

Согласно результатам исследования, представленным в журнале Advanced Materials, такой пластырь позволит прицельно бить по источнику болезни, снижая токсическое воздействие лекарств на организм.

В пластырь встроены дискообразные преобразователи, которые превращают электрический ток в механическую энергию. Каждый из таких дисков встроен в полость в полимере, где содержится раствор с лекарством. Когда электрический ток попадает на преобразователи, они генерируют давление в жидкости, что приводит к появлению пузырьков. Они достигают клеток кожи и лопаются. Возникшие микроскопические струи способны проникать через кожный барьер.

Сам пластырь сделан из полимера на основе силикона и может прилипать к коже без использования клейкой ленты. Эксперимент по доставке в организм витамина B, ингредиента многих увлажняющих и солнцезащитных кремов, проводился на свиньях. Результат анализа показал, что количество внедренного препарата было в 26 раз больше, чем при обычном втирании. Сравнение с другим способом доставки лекарства в организм через кожу — при помощи микроигл — показало, что за полчаса пластырь дал испытуемым столько же препарата, сколько микроиглы за шесть часов.

Пластырь-татуировка

Исследователи из University of Texas at Austin попробовали другой креативный способ использования похожих устройств. Они разработали электронную «татуировку» для отслеживания показателей работы сердца — ЭКГ и СКГ. Так можно выявлять сердечные патологии, которые являются главной причиной гибели людей по всему миру.

Эластичную пленку можно легко приклеить к телу, к тому же весит она всего лишь 2,5 г Фото: © Advanced Electronic Materials / Wiley-VCH GmbH

В нынешней модификации пластыря лекарство способно проникать вглубь кожи на несколько миллиметров. Так что самой перспективной в этом случае будет помощь при ожогах и кожных заболеваниях. Если получится увеличить глубину проникновения до кровотока, то сфера использования значительно расширится. Можно даже попробовать лечить таким пластырем онкологию. 

Впереди эксперименты на людях и работа над использованием препаратов с более крупными молекулами. К примеру, для обеспечения инсулином диабетиков.