Технология, позволяющая доставлять инсулин перорально, а не с помощью привычных инъекций, могла бы стать революционным прорывом в медицине. Учёные Массачусетского технологического института в течение многих лет активно работают для решения этой задачи. Их последнее творение - капсула с лекарством, которая с помощью автономного туннельного робота проникает сквозь слизь тонкого кишечника, обеспечивая инсулину прямой путь к клеткам пациента.

Ученые Массачусетского технологического института разработали новую роботизированную фармацевтическую капсулу, которая может проникать через слизистый барьер в стенки ЖКТ. Felice Franke

Сложность перорального введения крупных протеиновых препаратов, таких как инсулин, обусловлена с "неблагоприятной" средой желудочно-кишечного тракта. Дело в том, что в ЖКТ очень кислая среда, поэтому лекарствам очень трудно проникнуть через слизистый барьер, выстилающий тракт.

Инновационная технология "RoboCap" состоит из капсулы с роботизированным колпачком. Она покрыта желатином, который растворяется в тонком кишечнике в ответ на определенный уровень pH. В результате происходит замыкание электрической цепи, запускающей микромотор, питающийся от миниатюрного биосовместимого аккумулятора. Он заставляет капсулу начать вращаться.

Капсула RoboCap была испытана в кишечнике свиньи, где благодаря вращательному движению она смогла проникнуть в слизистый барьер. Механические движения раздвигает слизистую и одновременно разрушают отсек, содержащий лекарства, позволяя им высвободиться в клетки, выстилающие кишечник.

Экспериментируя на животных, специалистам удалось обеспечить качественную доставку инсулина, а также ванкомицина - крупного гликопептидного трициклина, который используется для терапии опасных инфекций. RoboCap смог доставить в организм животного в 20 и даже в 40 раз большие дозы, чем классическая капсула. Завершив работу, капсула благополучно прошла по пищеварительному тракту. Слой слизи восстановился в течение нескольких часов после проведения процедуры.

Обзор RoboCap: RoboCap - это капсула для приема внутрь, которая роботизированно очищает слизистую кишечника и обеспечивает доставку лекарств для повышения их всасывания и биодоступности.

"Благодаря действию RoboCap изменяется изначальное состояние слизистой оболочки, а затем за счет максимальной дисперсии лекарства усиливается его абсорбция", - рассказывает Джованни Траверсо, руководитель проекта. "Сочетание всех этих факторов позволило нам создать оптимальную среду для усвоения препарата".

Данные опыты проводились на тонком кишечнике, однако по словам авторов проекта, RoboCap может быть использован для высвобождения различных лекарственных препаратов как в желудке, так и в толстой кишке, при этом желатиновое покрытие позволит ему растворяться даже при различных уровнях pH.

Результаты данного эксперимента были зарегистрированы в специализированном издании Science Robotics.

Источники: MIT, journal Science Robotics..

1. (https://news.mit.edu/2022/protein-drugs-gi-tract-0928)