Система доставки лекарственных веществ активируется инфракрасным светом через кожу человека

Исследовательская группа во главе с профессором Сей Кванг Ханом и профессором Килвоном Чо разработала систему адресной доставки лекарственных веществ (DDS) с использованием органического фотоэлектрического элемента с повышающими преобразование наночастицами (UCNPs). По сути, они преобразовывают проникающий через кожу ближний инфракрасный (NIR) свет в видимый. Это позволяет контролировать высвобождение лекарства в медицинских устройствах, внедренных в организм человека. Результаты исследования опубликованы в журнале Nano Energy.

Для пациентов, которым необходимы периодические инъекции лекарств, как в случае диабета, исследуются и разрабатываются системы DDS. Система адресной доставки лекарственных средств — способ доставки лекарств в очаг заболевания, позволяющий увеличить концентрацию доставляемого вещества в нужном месте и блокировать его накопление в здоровых органах и тканях. При этом можно повысить продолжительность и эффективность действия, снизить побочные эффекты. Однако его размер и форма таких систем ограничены из-за источника питания для работы устройства.

Команда исследователей решила проблему, обратив внимание на солнечную энергию. Ученые использовали наночастицы с повышающим преобразованием, чтобы вызвать выработку фотоэлектрической энергии с помощью света ближней инфракрасной области (он способен проникать через кожу). Органический фотоэлектрический элемент генерирует электрический ток при облучении ближним инфракрасным светом. Тонкая золотая пленка, закрывающая резервуар с лекарством, плавится, и вещество высвобождается.

В итоге комбинация гибкого фотоэлектрического элемента и системы доставки лекарств позволяет высвобождать медикаменты по требованию с использованием света. Система доставки активируется с помощью ближнего инфракрасного света, который безвреден для человеческого тела и хорошо проникает через кожу. Ученые уверены, их работа внесет вклад в развитие технологии фототерапии с использованием имплантируемых медицинских устройств.