Двухчастотные ультразвуковые инъекции эффективнее обычных
В Массачусетском технологическом институте (США) разработано устройство, повышающее пропускную способность кожи до такой степени, что лекарства могут проникать через неё сразу в кровь и безо всяких уколов.
Эффект, уверяют изобретатели, полностью обратим, и всего через несколько часов кожа в месте ввода посторонних веществ возвращается в исходное состояние:
В статье, опубликованной в Journal of Controlled Release, исследователи заявляют, что при воздействии на один участок кожи двух источников ультразвуковых волн — низкой и высокой частот соответственно — они добились очень серьёзного повышения кожной проницаемости.
| Благодаря сочетанию низко- и высокочастотной ультразвуковой обработки проницаемость кожи удалось поднять до рекордного уровня, если бы только такие рекорды фиксировались. (Иллюстрация Carl Schoellhammer.) |
Когда ультразвуковые волны распространяются через жидкую среду, они создают крошечные пузырьки, хаотично перемещающиеся в жидкости. При достижении пузырьками определённых размеров они становятся нестабильными и лопаются. Окружающая жидкость в этот момент устремляется в образовавшуюся пустоту, создавая высокоскоростные «микроводовороты». Скорость жидкости в них столь высока, что попадающиеся на пути таких «водоворотов» участки кожи буквально «процарапываются», подвергаясь интенсивному абразивному воздействию. Что интересно, используемая при этом жидкость может быть как водой, так и физраствором, et cetera и, естественно, содержать лекарственные препараты.
Ранее эта и другие научные группы пытались добиться сходного результата, применяя лишь низкочастотный ультразвук, поскольку высокочастотный слабо проникал в глубь кожи. Но, как выяснили в Массачусетском технологическом, высокочастотный ультразвук помогает удерживать пузырьки, образуемые низкочастотным воздействием, в одних и тех же районах (без хаотического рассеивания), а формируемые им пузырьки хотя и слишком мелки, чтобы лопаться, подталкивают более крупные пузырьки, создаваемые низкими частотами, и в комбинации всё это позволяет добиться оптимальной проницаемости кожи в районе намечаемого введения препарата.
В экспериментах использовалась свиная кожа, после ультразвуковой обработки которой по описанной методике удалось добиться увеличения проницаемости для глюкозы в десять раз, а для инулина — в четыре раза. В ближайших планах учёных — увеличение этих результатов за счёт рекомбинации используемых частот.
Разработчики уверены, что их двухчастотная обработка кожи позволит заменить традиционные уколы безболезненной ультразвуковой вакцинацией: «Ведь даже соперникам при меньших показателях проницаемости кожи удалось добиться введения вакцины и возникновения устойчивого иммунного ответа!» На ближайшее время намечены тесты на животных, а потом и на людях.
Подготовлено по материалам MIT News.
В Массачусетском технологическом институте (США) разработано устройство, повышающее пропускную способность кожи до такой степени, что лекарства могут проникать через неё сразу в кровь и безо всяких уколов.
Эффект, уверяют изобретатели, полностью обратим, и всего через несколько часов кожа в месте ввода посторонних веществ возвращается в исходное состояние:
В статье, опубликованной в Journal of Controlled Release, исследователи заявляют, что при воздействии на один участок кожи двух источников ультразвуковых волн — низкой и высокой частот соответственно — они добились очень серьёзного повышения кожной проницаемости.
| Благодаря сочетанию низко- и высокочастотной ультразвуковой обработки проницаемость кожи удалось поднять до рекордного уровня, если бы только такие рекорды фиксировались. (Иллюстрация Carl Schoellhammer.) |
Когда ультразвуковые волны распространяются через жидкую среду, они создают крошечные пузырьки, хаотично перемещающиеся в жидкости. При достижении пузырьками определённых размеров они становятся нестабильными и лопаются. Окружающая жидкость в этот момент устремляется в образовавшуюся пустоту, создавая высокоскоростные «микроводовороты». Скорость жидкости в них столь высока, что попадающиеся на пути таких «водоворотов» участки кожи буквально «процарапываются», подвергаясь интенсивному абразивному воздействию. Что интересно, используемая при этом жидкость может быть как водой, так и физраствором, et cetera и, естественно, содержать лекарственные препараты.
Ранее эта и другие научные группы пытались добиться сходного результата, применяя лишь низкочастотный ультразвук, поскольку высокочастотный слабо проникал в глубь кожи. Но, как выяснили в Массачусетском технологическом, высокочастотный ультразвук помогает удерживать пузырьки, образуемые низкочастотным воздействием, в одних и тех же районах (без хаотического рассеивания), а формируемые им пузырьки хотя и слишком мелки, чтобы лопаться, подталкивают более крупные пузырьки, создаваемые низкими частотами, и в комбинации всё это позволяет добиться оптимальной проницаемости кожи в районе намечаемого введения препарата.
В экспериментах использовалась свиная кожа, после ультразвуковой обработки которой по описанной методике удалось добиться увеличения проницаемости для глюкозы в десять раз, а для инулина — в четыре раза. В ближайших планах учёных — увеличение этих результатов за счёт рекомбинации используемых частот.
Разработчики уверены, что их двухчастотная обработка кожи позволит заменить традиционные уколы безболезненной ультразвуковой вакцинацией: «Ведь даже соперникам при меньших показателях проницаемости кожи удалось добиться введения вакцины и возникновения устойчивого иммунного ответа!» На ближайшее время намечены тесты на животных, а потом и на людях.
Подготовлено по материалам MIT News.
