Parche portátil administra medicamentos a través de la piel sin dolor

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La piel es una ruta atractiva para la administración de medicamentos porque permite que los medicamentos vayan directamente al sitio donde se necesitan, lo que podría ser útil para curar heridas, aliviar el dolor u otras aplicaciones médicas y cosméticas.

Sin embargo, la administración de medicamentos a través de la piel es difícil porque la dura capa externa de la piel evita que la mayoría de las moléculas pequeñas la atraviesen.

Con la esperanza de facilitar la administración de medicamentos a través de la piel, investigadores del MIT han desarrollado un parche portátil que aplica ondas ultrasónicas indoloras en la piel, creando pequeños canales a través de los cuales pueden pasar los medicamentos.

Este enfoque podría prestarse a la administración de tratamientos para una variedad de afecciones de la piel y también podría adaptarse para administrar hormonas, relajantes musculares y otras drogas, dicen los investigadores.

“La facilidad de uso y la alta repetibilidad que ofrece este sistema proporciona una alternativa innovadora para los pacientes y consumidores que padecen enfermedades de la piel y envejecimiento prematuro de la piel“, dice Canan Dagdeviren, profesor asociado en el Media Lab del MIT y autor principal. del estudio.

“Administrar medicamentos de esta manera podría ofrecer menos toxicidad sistémica y es más local, cómodo y controlable”.

Los asistentes de investigación del MIT, Chia-Chen Yu y Aastha Shah, son los autores principales del artículo.

Los investigadores comenzaron este proyecto como una exploración de formas alternativas de administrar medicamentos.

La mayoría de los medicamentos se administran por vía oral o intravenosa, pero la piel es una ruta que podría ofrecer una administración de medicamentos mucho más específica para ciertas aplicaciones.

“El principal beneficio con la piel es que evita todo el tracto gastrointestinal.

Con la administración oral, debe administrar una dosis mucho mayor para compensar la pérdida que tendría en el sistema gástrico“, dice Shah.

“Esta es una modalidad mucho más específica y enfocada de administración de medicamentos”.

Se ha demostrado que la exposición al ultrasonido mejora la permeabilidad de la piel a los fármacos de molécula pequeña, pero la mayoría de las técnicas existentes para realizar este tipo de administración de fármacos requieren un equipo voluminoso.

El equipo del MIT quería idear una manera de realizar este tipo de administración transdérmica de fármacos con un parche ligero y portátil, que podría facilitar su uso para una variedad de aplicaciones.

El dispositivo que diseñaron consiste en un parche incrustado con varios transductores piezoeléctricos en forma de disco, que pueden convertir corrientes eléctricas en energía mecánica.

Cada disco está incrustado en una cavidad polimérica que contiene las moléculas del fármaco disueltas en una solución líquida.

Cuando se aplica una corriente eléctrica a los elementos piezoeléctricos, generan ondas de presión en el fluido, creando burbujas que revientan contra la piel.

Estas burbujas que revientan producen microchorros de líquido que pueden penetrar a través de la dura capa externa de la piel, el estrato córneo.

“Estos trabajos abren la puerta al uso de vibraciones para mejorar la administración de fármacos.

Hay varios parámetros que dan como resultado la generación de diferentes tipos de patrones de forma de onda.

Este nuevo conjunto de herramientas puede mejorar tanto los aspectos mecánicos como biológicos de la administración de fármacos“, dice Karami.

El parche está hecho de PDMS, un polímero a base de silicona que puede adherirse a la piel sin cinta adhesiva.

En este estudio, los investigadores probaron el dispositivo administrando una vitamina B llamada niacinamida, un ingrediente en muchos protectores solares y humectantes.

En pruebas con piel de cerdo, los investigadores demostraron que cuando administraron niacinamida con el parche de ultrasonido, la cantidad de fármaco que penetraba en la piel era 26 veces mayor que la cantidad que podía atravesar la piel sin asistencia ultrasónica.

Los investigadores también compararon los resultados de su nuevo dispositivo con microagujas, una técnica que a veces se usa para la administración transdérmica de medicamentos, que consiste en perforar la piel con agujas en miniatura.

Los investigadores descubrieron que su parche podía administrar la misma cantidad de niacinamida en 30 minutos que podría administrarse con microagujas durante un período de seis horas.

Con la versión actual del dispositivo, los medicamentos pueden penetrar unos pocos milímetros en la piel, lo que hace que este enfoque sea potencialmente útil para los medicamentos que actúan localmente dentro de la piel.

Estos podrían incluir niacinamida o vitamina C, que se usa para tratar manchas de la edad u otras manchas oscuras en la piel, o medicamentos tópicos que se usan para curar quemaduras.

Con modificaciones adicionales para aumentar la profundidad de penetración, esta técnica también podría usarse para medicamentos que necesitan llegar al torrente sanguíneo, como la cafeína, el fentanilo o la lidocaína.

Dagdeviren también prevé que este tipo de parche podría ser útil para administrar hormonas como la progesterona.

Además, los investigadores ahora están explorando la posibilidad de implantar dispositivos similares dentro del cuerpo para administrar medicamentos para tratar el cáncer u otras enfermedades.

Los investigadores también están trabajando para optimizar aún más el parche portátil, con la esperanza de probarlo pronto en voluntarios humanos.

También planean repetir los experimentos de laboratorio que hicieron en este estudio, con moléculas de fármaco más grandes.

“Después de caracterizar los perfiles de penetración de medicamentos para medicamentos mucho más grandes, veríamos qué candidatos, como hormonas o insulina, se pueden administrar usando esta tecnología, para brindar una alternativa indolora para aquellos que actualmente están obligados a autoadministrarse inyecciones en un todos los días“, dice Shah.

Fuente: MedicalXpress