Tablete koje komuniciraju iz želuca

U napretku koji bi mogao pomoći u osiguravanju da ljudi uzimaju svoje lijekove prema rasporedu, inženjeri s američkih tehnološkog instituta MIT, dizajnirali su tabletu koja može javiti kada je progutana.

Novi sustav izvještavanja, koji se može ugraditi u postojeće kapsule tableta, sadrži biorazgradivu radiofrekvencijsku antenu. Nakon što pošalje signal da je tableta konzumirana, većina komponenti se razgrađuje u želucu dok sićušni RF čip izlazi iz tijela kroz probavni trakt.

Istraživači kažu da bi ovakav sustav mogao biti koristan za praćenje pacijenata s transplantiranim organima koji trebaju uzimati imunosupresivne lijekove ili osoba s infekcijama poput HIV-a ili tuberkuloze kojima je potrebno liječenje dulje vrijeme.

"Cilj je osigurati da ovo pomaže ljudima da prime terapiju koja im je potrebna kako bi maksimalno poboljšali svoje zdravlje", kaže Giovanni Traverso, izvanredni profesor strojarstva na MIT-u, gastroenterolog u bolnici Brigham and Women's i pridruženi član Broad Instituta MIT-a i Harvarda.

Kako bi ljudima olakšao uzimanje lijekova, Traversov laboratorij radio je na kapsulama za dostavu koje mogu ostati u probavnom traktu danima ili tjednima, otpuštajući doze u unaprijed određeno vrijeme. Međutim, ovaj pristup možda nije kompatibilan sa svim lijekovima.

"Razvili smo sustave koji mogu ostati u tijelu dulje vrijeme i znamo da ti sustavi mogu poboljšati pridržavanje, ali također prepoznajemo da za određene lijekove ne možemo promijeniti tabletu", kaže Traverso. "Pitanje je: Što još možemo učiniti kako bismo pomogli osobi i pomogli njihovim zdravstvenim djelatnicima da osiguraju da primaju lijekove?"

U svojoj novoj studiji objavljenoj u časopisu Nature Communications, istraživači su se usredotočili na strategiju koja bi liječnicima omogućila da pomnije prate uzimaju li pacijenti svoje lijekove. Koristeći radiofrekvenciju, vrstu signala koji se lako može detektirati izvan tijela, dizajnirali su kapsulu koja može komunicirati nakon što ju je pacijent progutao.

Kako bi se smanjio potencijalni rizik od bilo kakve blokade probavnog trakta, MIT-ov tim odlučio je stvoriti RF-bazirani sustav koji bi bio bioresorbilan, što znači da ga tijelo može razgraditi i apsorbirati. Antena koja šalje RF signal izrađena je od cinka i ugrađena je u česticu celuloze.

Cink-celulozna antena se smota i stavlja u kapsulu zajedno s lijekom koji se treba isporučiti. Vanjski sloj kapsule izrađen je od želatine obložene slojem celuloze i molibdena ili volframa, što blokira emitiranje RF signala.

Nakon što se kapsula proguta, omotač se razgrađuje, oslobađajući lijek zajedno s RF antenom. Antena zatim može uhvatiti RF signal poslan s vanjskog prijemnika i, radeći s malim RF čipom, šalje natrag signal kako bi potvrdila da je kapsula progutana. Ova komunikacija se događa unutar 10 minuta od gutanja tablete.

RF čip, veličine oko 400 x 400 mikrometara, standardni je čip koji nije biorazgradiv i morao bi se izlučiti putem probavnog trakta. Sve ostale komponente razgradile bi se u želucu unutar tjedan dana.

Testovi na životinjskom modelu pokazali su da je RF signal uspješno prenesen iz želuca i da ga vanjski prijemnik može očitati na udaljenosti do 60 centimetara. Ako se razvije za upotrebu na ljudima, istraživači predviđaju dizajnirati nosivi uređaj koji bi mogao primiti signal, a zatim ga prenijeti pacijentovom zdravstvenom timu.

Istraživači sada planiraju provesti daljnje predkliničke studije i nadaju se da će uskoro testirati sustav na ljudima.