Las matrices implantables de microcámaras muestran una capacidad potencial para retener y liberar cantidades controladas con precisión de medicamentos a pedido. informan investigadores de A * STAR con colegas en Singapur, Rusia y Reino Unido.

Un rayo láser de infrarrojo cercano actúa para romper microcámaras seleccionadas en el momento requerido. "Esta luz del infrarrojo cercano es la forma perfecta de desencadenar la liberación de fármacos, ya que tiene la máxima penetración en los tejidos biológicos, "dice Maxim Kiryukhin del Instituto A * STAR de Investigación e Ingeniería de Materiales. Las longitudes de onda requeridas caen dentro de la 'ventana terapéutica' que permite que la luz para usos médicos llegue de manera segura al cuerpo.

El equipo fabrica las microcámaras a partir de compuestos de polímeros y óxido de grafeno. "Mi grupo de investigación fue pionero en la fabricación de matrices de microcámaras utilizando técnicas llamadas litografía de nanoimpresión y ensamblaje capa por capa, "dice Kiryukhin. El paso de litografía crea plantillas con un patrón deseado de micropocillos impresos en su superficie. Luego, se acumulan capas de polímeros y óxido de grafeno en las plantillas para hacer un material compuesto. Las plantillas se pueden disolver o pelar, creando las matrices con cámaras de polímero / óxido de grafeno que se pueden sellar con una capa de plástico.

Si van a contener medicamentos para su administración al cuerpo, las cámaras deben ser mecánicamente robustas. "Falla, seguido de la liberación repentina de toda la carga útil de la droga, podría ser catastrófico, Kiryukhin señala. La incorporación de capas de óxido de grafeno en las capas de polímero es la innovación crítica que hace que las cámaras sean lo suficientemente estables y sensibles a la luz del infrarrojo cercano.

Los investigadores ya han desarrollado técnicas que pueden usarse para cargar las cámaras con una variedad de soluciones químicas; Las cámaras seleccionadas se pueden interrumpir usando luz láser dirigida (ver imagen). Esto le daría a los médicos un control preciso sobre la velocidad de liberación del fármaco para adaptarse a diferentes pacientes y condiciones.

Este trabajo de prueba de concepto sienta las bases para pasar a pruebas con medicamentos reales en animales y luego en humanos. Kiryukhin explica que el equipo confía en sus grupos de investigación colaboradores en el Reino Unido, China y Rusia para abordar este desafío.

Mientras tanto, los investigadores de A * STAR están buscando posibilidades más amplias. "Estamos interesados ​​en utilizar las matrices de cámaras en tecnologías de detección, como detectar el nivel de frescura de los alimentos o diagnosticar el estado de heridas y tejidos enfermos, "Kiryukhin explica. Las microcámaras podrían emitir una señal, como la fluorescencia, en respuesta a los cambios que se están sintiendo, por ejemplo.